[发明专利]红外周视搜索系统及基于角度信息的红外周视图像拼接方法

说明书

本发明涉及一种基于角度信息的红外周视图像拼接方法，其中,包括：S1：通过周视红外搜索系统获取多个待拼接平面红外图像，并将编码器实时获得的方位角度和俯仰角度叠加到对应的待拼接平面红外图像中；S2:获得球体世界坐标系，并将球体世界坐标系展开为平面坐标系，将待拼接平面红外图像转变为待拼接球面平面化红外图像；S3:对待拼接球面平面化红外图像的像素位置坐标进行解算；S4：将获得的待拼接球面平面化红外图像的像素位置坐标与周视红外图像的像素位置坐标一一对应，完成红外图像的拼接；S5：对拼接后的红外图像进行修正。本实现红外周视图像的快速拼接，提高了拼接图像的成功率和效率。

技术领域

本发明属于图像拼接技术领域，涉及一种基于角度信息的红外周视图像拼接方法。

背景技术

红外图像相对于可见光图像，具有对比度低、灰度范围窄和噪声多等的特征，这些特征源自于红外图像成像机制的特殊性，红外图像被广泛应用于军事、安防和医疗领域。红外探测技术中，由于单一的红外图像分辨率低，视场角小，为了满足大场景实时探测，通常采用多个红外探测器对该场景同时进行成像，并对多个探测器获得的红外图像进行拼接，从而获得高分辨率、大视场的红外图像。由于使用多个红外探测其，使得红外探测系统结构复杂，成本较高。同时，一般图像拼接技术依赖于图像中的特征点，但红外图像信息维度少，特征点不明显或无特征信息，拼接成功率低，拼接效率低，使得图像拼接效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于角度信息的红外周视图像拼接方法，用于解决拼接成功率低，拼接效率低，使得图像拼接效果不佳的问题。

本发明一种基于角度信息的红外周视图像拼接方法，其中,包括：S1：通过周视红外搜索系统获取多个待拼接平面红外图像，并将编码器实时获得的方位角度和俯仰角度叠加到对应的待拼接平面红外图像中；S2:将待拼接平面红外图像中的方位角度和俯仰角度转化为空间方位和俯仰位置坐标值，对空间水平和俯仰位置的坐标值进行球面坐标投影解算，获得球体世界坐标系，并将球体世界坐标系展开为平面坐标系，将待拼接平面红外图像转变为待拼接球面平面化红外图像；S3:对待拼接球面平面化红外图像的像素位置坐标进行解算；S4：红外周视搜索系统可实现方位360°周视红外图像，根据单帧红外图像的大小，推导周视红外图像中每个像素位置；将获得的待拼接球面平面化红外图像的像素位置坐标与周视红外图像的像素位置坐标一一对应，完成红外图像的拼接；S5：对拼接后的红外图像进行修正。

根据本发明的拼接方法的一实施例，其中，步骤S1包括：将360°红外周视扫描区域划分为N个探测区域，每个探测区域大小为单帧红外成像视场，默认相邻帧红外图像重叠区域为m个像素；转台旋转至相应的扫描位置，触发红外探测器对相应的探测区域进行同步成像，获得多个待拼接平面红外图像，同时通过编码器获取多个待拼接平面红外图像的俯仰角度α_i和方位角度β_i，并将俯仰角度和方位角度叠加至相应的待拼接红外平面图像中。

根据本发明的拼接方法的一实施例，其中，步骤S2包括：

获取待拼接平面红外图像的数据信息，将待拼接平面红外图像的俯仰角度α_i和方位角度β_i转化为平面红外图像的空间位置坐标L_i(x_i,y_i)；

建立平面红外图像的空间位置坐标向球面坐标的投影关系，通过三角关系转换，得到成像球体半径计算公式：

R＝△x/(2tan(△β/2)) (1-1)

其中，R为球体半径，△x为两幅图像投影前的像素偏移数，△β两幅图像位置的水平偏转角；

将平面红外图像的空间位置坐标转化成球体世界坐标系，如下公式所示：