[發(fā)明專利]一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法

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• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111784758A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆藝帆;劉磊;邵文博;蔣家偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06F17/11
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發(fā)明公開了一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法，首先基于暗背景噪聲進(jìn)行修正，獲得像增強(qiáng)器暗背景噪聲對微光夜視系統(tǒng)分辨角的影響因子，基于光電陰極的光譜響應(yīng)特性，以獲得光譜響應(yīng)對光電陰極靈敏度的影響因子，基于像增強(qiáng)器的亮度增益，獲得像增強(qiáng)器亮度增益對分辨角的影響因子，最后結(jié)合像增強(qiáng)器暗背景噪聲對微光夜視系統(tǒng)分辨角的影響因子、光譜響應(yīng)對光電陰極靈敏度的影響因子、像增強(qiáng)器亮度增益對分辨角的影響因子，建立微光夜視系統(tǒng)的視距估算方程，解算所述視距估算方程，得到視距。本發(fā)明充分考慮各種影響因素，可以在各種條件下使用，更有實(shí)際應(yīng)用意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，特別是一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法。

背景技術(shù)

微光夜視系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用范圍，估算其視距可以有效得評估微光夜視系統(tǒng)的探測性能。國際上普遍使用測量法來評估微光夜視系統(tǒng)的性能，該方法能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果，但是其環(huán)境適應(yīng)性比較差，而且對人力物力的要求都比較高，所以該方法始終存在著局限性。

模型法就是在這樣的情況下出現(xiàn)的。Rose和Devries兩位學(xué)者最先提出了理想成像系統(tǒng)的探測方程，他們是這一領(lǐng)域的先驅(qū)，為后人的研究奠定了理論基礎(chǔ)。站在這兩位巨人的肩膀上，后人對理想成像系統(tǒng)的理論模型進(jìn)行了進(jìn)一步發(fā)展，包括Coltman、Pathep、Richads和Schagen。但是經(jīng)典微光成像系統(tǒng)的視距理論比較理想化，并沒有考景物、夜間天空微弱輻射光譜的影響，也沒有考慮大氣衰減、微光夜視系統(tǒng)本身性能的影響。因此，使用經(jīng)典理論公式計算微光夜視系統(tǒng)視距同實(shí)際的測試結(jié)果誤差比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法，原有的視距估算方法是在理想條件下得出的，因此比較理想化適用場景較少，本發(fā)明充分考慮各種影響因素，可以在各種條件下使用，更有實(shí)際應(yīng)用意義。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法，包括以下步驟：

步驟1、基于暗背景噪聲進(jìn)行修正，獲得像增強(qiáng)器暗背景噪聲對微光夜視系統(tǒng)分辨角的影響因子，轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟2、基于光電陰極的光譜響應(yīng)特性，以獲得光譜響應(yīng)對光電陰極靈敏度的影響因子，轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟3、基于像增強(qiáng)器的亮度增益，獲得像增強(qiáng)器亮度增益對分辨角的影響因子，轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟4、結(jié)合像增強(qiáng)器暗背景噪聲對分辨角的影響因子、光譜響應(yīng)對光電陰極靈敏度的影響因子、像增強(qiáng)器亮度增益對分辨角的影響因子，建立微光夜視系統(tǒng)的視距估算方程，解算所述視距估算方程，得到視距。

本發(fā)明主要在像增強(qiáng)器的暗背景噪聲、光電陰極的光譜響應(yīng)和像增強(qiáng)器的亮度增益這三個方面對原有的理想化的視距估算方法進(jìn)行了修正改進(jìn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明綜合考慮了大氣透過率、目標(biāo)長寬比、對比度、反射率、光譜匹配、暗背景噪聲和像增強(qiáng)器亮度增益等諸多方面的影響，該視距估算方法更加全面嚴(yán)謹(jǐn)，計算準(zhǔn)確度與精度高。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1本發(fā)明所述的一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法的流程圖。

圖2為根據(jù)一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法得到的晴朗星光透空背景下目標(biāo)為車輛時的視距估算結(jié)果示意圖。

圖3為根據(jù)一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法得到的晴朗星光草木背景下目標(biāo)為車輛時的視距估算結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，本發(fā)明一種對微光夜視系統(tǒng)的視距估算方法，包括以下步驟：

步驟1，獲得暗背景噪聲對微光夜視系統(tǒng)分辨角的影響因子，對暗背景噪聲對微光夜視系統(tǒng)分辨角的影響進(jìn)行分析，得到考慮了暗背景噪聲后的微光夜視系統(tǒng)分辨角，具體如下：