[發明專利]目標物體的融合圖像生成方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202011072940.3
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112163627A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 徐文斌;張磊;吳孔逸;周志遠;田文明;李隆庭
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明提供的目標物體的融合圖像生成方法、裝置及系統，獲取目標物體的圖像數據，并根據圖像數據生成至少一個偏振圖像、至少一個可見光譜圖像和至少一個近紅外光譜圖像；對至少一個偏振圖像進行解析，獲得至少一個偏振參量圖像；對至少一個偏振參量圖像進行計算，獲得目標偏振參量圖像；對至少一個可見光譜圖像和至少一個近紅外光譜圖像進行計算，獲得目標光譜圖像；將目標偏振參量圖像和目標光譜圖像進行融合處理，生成目標融合圖像。本方案能夠將光場成像技術與偏振成像技術相結合，實時獲得低對比度目標物體的融合圖像。

技術領域

本發明涉及光電探測領域，尤其涉及目標物體的融合圖像生成方法、裝置及系統。

背景技術

自然界中的物體在反射、散射以及發射光波的過程中，都會表現出與自身化學特性、物理特性等密切相關的偏振特性。目標物體的偏振特性會受到環境條件、自身材質、結構、表面輪廓、表面粗糙度、溫度、濕度等多種因素的影響，由于偏振特性的可變性和復雜性，因此具有相同或相近反射光譜的目標可能會存在較大的偏振特性差異。通常的光電檢測系統是根據光強的差別來區分目標物體，然而，當目標物體強度差別不明顯或者目標背景雜亂時，很難對霧中目標、遠距離目標、低照度目標等光強低對比度目標進行區分，但是目標物體與目標背景之間的偏振特性差異能夠改善探測此類目標物體的能力。

光是一種分布在空間中的電磁場，具有振幅、相位、波長等多種屬性。傳統的光學成像只能捕獲到光輻射在二維平面上的投影強度，而丟失了其它維度的光學信息。而光場成像是一種新型的光電成像技術，其通過在傳統成像的焦平面處放置一塊微透鏡陣列可獲取光線的四維信息。從數理模型上看，光場成像過程對應于四維變量與二維變量之間的相互轉換；從信號處理來看，光場的獲取方式和處理算法分別等價于離散數據的采樣與重采樣，可進行圖像超分辨率重建，經改裝后也可進行運動目標的光譜成像。

目前的偏振成像裝置無法解決快速運動中的遠距離目標、霧中目標、低照度目標等低對比度目標的探測需求，因此無法提供具有以上特征的低對比度目標的實時目標物體的融合圖像。

發明內容

本發明提供了目標物體的融合圖像生成方法、裝置及系統，能夠將光場成像技術與偏振成像技術相結合，獲得低對比度目標物體的實時目標物體的融合圖像。

第一方面，本發明實施例提供了一種目標物體的融合圖像生成方法，包括：

獲取目標物體的圖像數據，并根據所述圖像數據生成至少一個偏振圖像、至少一個可見光譜圖像和至少一個近紅外光譜圖像，其中，所述圖像數據包括至少一個偏振圖像數據、至少一個可見光譜圖像數據和至少一個近紅外光譜圖像數據；

對所述至少一個偏振圖像進行解析，獲得至少一個偏振參量圖像；

對所述至少一個偏振參量圖像進行計算，獲得目標偏振參量圖像；

對所述至少一個可見光譜圖像和至少一個近紅外光譜圖像進行計算，獲得目標光譜圖像；

將所述目標偏振參量圖像和所述目標光譜圖像進行融合處理，生成目標融合圖像。

可選地，所述目標物體的原始光譜經過預設的玻片陣列中的紅濾光片、綠濾光片和藍濾光片，得到所述至少一個可見光譜圖像數據；

所述目標物體的所述原始光譜經過所述玻片陣列中的偏振片，得到所述至少一個偏振圖像數據；

所述目標物體的所述原始光譜經過所述玻片陣列中的近紅外濾光片，得到所述至少一個近紅外光譜圖像數據；

所述根據所述圖像數據生成至少一個偏振圖像、至少一個可見光譜圖像和至少一個近紅外光譜圖像，包括：

根據所述至少一個偏振圖像數據，生成所述至少一個偏振圖像；

根據所述至少一個可見光譜圖像數據，生成所述至少一個可見光譜圖像；