[發明專利]一種夜視組合變倍圖像融合系統的工作方法

在審

• 申請號: 202110586080.3
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113177884A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 王世允;黃曉江;朱佳麗;劉昊微;李文;李世濤;劉效東
• 申請（專利權）人: 江蘇北方湖光光電有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/30
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發明涉及變倍圖像融合技術領域，具體涉及一種夜視組合變倍圖像融合系統的工作方法，采用多波段定焦光學系統作為多波段融合成像系統的光學系統，每個波段包括大、小視場兩個通道的探測器，并采用數字圖像處理系統進行數字圖像超分辨率變倍處理、大小視場拼接處理和融合處理，最后采用用戶控制接口作為系統變倍的調節控制，整體具有光學系統簡單易實現、多路圖像的變焦變倍數量一致、變焦變倍的質量不受通道數量的影響。

技術領域

本發明涉及變倍圖像融合技術領域，具體涉及一種夜視組合變倍圖像融合系統的工作方法。

背景技術

由于數字圖像融合技術可以將不同波段的圖像融合到同一顯示裝備，在觀察和瞄準系統中利用率越來越高，目前國內已經應用融合技術的型號裝備也已經出現了幾年。由于融合系統同時存在兩支甚至幾支光路，融合對系統的光軸一致性、穩定性和可靠性要求較高。因此，對于變焦融合系統而言，存在一定的困難。也基于此,目前的融合系統基本都是定焦系統，給圖像融合系統應用領域的拓展帶來了很大的限制。

變焦融合系統實現的傳統方式是光學系統變焦。其弊端在于不同的光路在變焦過程中由于機械結構的加工誤差和調焦電機轉動中存在的空回不一致的問題，很難保證多光路融合圖像像素級配準；也很難控制在同一焦距狀態下，兩支光路的變倍數量一致，導致圖像融合效果大打折扣。

還有一種方法是，實時監測變焦過程中的機械光軸偏移量，反饋給數字圖像融合系統，再由數字融合系統通過數字處理的辦法進行糾偏。該方法的難點是，難以在變焦光學系統中安裝位置傳感器，也就難以精確的探測偏移量。再者隨著年深日久，光學玻璃鏡片的位置移動量與圖像偏移量的對應關系會隨時間變化，精確度會大大降低。另外，光學玻璃鏡片位置偏移量很小時，帶來的圖像偏移量將會很大，對位置傳感器的精度也提出了很大的挑戰。因此該方法的可實現性不高。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種夜視組合變倍圖像融合系統的工作方法，所要解決的技術問題是如何實現多倍變焦融合成像系統。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：一種夜視組合變倍圖像融合系統的工作方法，主要步驟如下：

S1：程序初始化，初始默認為大視場融合通道；

S2：從用戶處收到變倍n倍的指令（n＜5），如果符合大視場融合通道的條件，則前往下一步，如果不符合，回到上一步，重新初始化；

S3：對于大視場圖像放大Y倍，并做超分辨率處理，對小視場圖像縮小X倍，使同一景物在兩個通道的大小一致；

S4：對步驟S3中處理后的圖像做多焦融合處理；

S5：對步驟S4中處理后的圖像做接縫邊緣處理；

S6：對步驟S5中處理后的圖像做波段融合處理；

S7：對步驟S6中處理后的圖像做色彩處理；

S8：對步驟S7中處理后的圖像做視頻編碼處理，隨后將處理完成的圖像輸出。

進一步地，在步驟S2和S3做數字圖像處理的過程中，對光軸進行調校使其達到一致性標準。

進一步地，在步驟S2和S3做數字圖像處理的過程中，保證探測器的探測動作在同一時間進行。

進一步地，在步驟S2中，當變倍數量小于3時，采用雙線性縮放方法，當變倍數量大于3時，采用超分辨率方法。

進一步地，在步驟S2和S3中做數字圖像處理的過程中，系統采用FPGA作為主處理器，采用數字視頻傳輸模式傳輸圖像。

進一步地，在步驟S4中，融合模塊采用兩層Laplacian融合算法將CCD和紅外兩路數據融合，利用其自身的邏輯資源作為鄰域生成時的緩沖器，第一層的融合規則采用最大值替代，第二層的融合規則采用加權平均，其中兩路數據的配比參數接收通訊模塊的2-4字節。