[发明专利]一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法

说明书

本发明涉及变倍图像融合技术领域，具体涉及一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法，采用多波段定焦光学系统作为多波段融合成像系统的光学系统，每个波段包括大、小视场两个通道的探测器，并采用数字图像处理系统进行数字图像超分辨率变倍处理、大小视场拼接处理和融合处理，最后采用用户控制接口作为系统变倍的调节控制，整体具有光学系统简单易实现、多路图像的变焦变倍数量一致、变焦变倍的质量不受通道数量的影响。

技术领域

本发明涉及变倍图像融合技术领域，具体涉及一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法。

背景技术

由于数字图像融合技术可以将不同波段的图像融合到同一显示装备，在观察和瞄准系统中利用率越来越高，目前国内已经应用融合技术的型号装备也已经出现了几年。由于融合系统同时存在两支甚至几支光路，融合对系统的光轴一致性、稳定性和可靠性要求较高。因此，对于变焦融合系统而言，存在一定的困难。也基于此,目前的融合系统基本都是定焦系统，给图像融合系统应用领域的拓展带来了很大的限制。

变焦融合系统实现的传统方式是光学系统变焦。其弊端在于不同的光路在变焦过程中由于机械结构的加工误差和调焦电机转动中存在的空回不一致的问题，很难保证多光路融合图像像素级配准；也很难控制在同一焦距状态下，两支光路的变倍数量一致，导致图像融合效果大打折扣。

还有一种方法是，实时监测变焦过程中的机械光轴偏移量，反馈给数字图像融合系统，再由数字融合系统通过数字处理的办法进行纠偏。该方法的难点是，难以在变焦光学系统中安装位置传感器，也就难以精确的探测偏移量。再者随着年深日久，光学玻璃镜片的位置移动量与图像偏移量的对应关系会随时间变化，精确度会大大降低。另外，光学玻璃镜片位置偏移量很小时，带来的图像偏移量将会很大，对位置传感器的精度也提出了很大的挑战。因此该方法的可实现性不高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法，所要解决的技术问题是如何实现多倍变焦融合成像系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法，主要步骤如下：

S1：程序初始化，初始默认为大视场融合通道；

S2：从用户处收到变倍n倍的指令（n＜5），如果符合大视场融合通道的条件，则前往下一步，如果不符合，回到上一步，重新初始化；

S3：对于大视场图像放大Y倍，并做超分辨率处理，对小视场图像缩小X倍，使同一景物在两个通道的大小一致；

S4：对步骤S3中处理后的图像做多焦融合处理；

S5：对步骤S4中处理后的图像做接缝边缘处理；

S6：对步骤S5中处理后的图像做波段融合处理；

S7：对步骤S6中处理后的图像做色彩处理；

S8：对步骤S7中处理后的图像做视频编码处理，随后将处理完成的图像输出。

进一步地，在步骤S2和S3做数字图像处理的过程中，对光轴进行调校使其达到一致性标准。

进一步地，在步骤S2和S3做数字图像处理的过程中，保证探测器的探测动作在同一时间进行。

进一步地，在步骤S2中，当变倍数量小于3时，采用双线性缩放方法，当变倍数量大于3时，采用超分辨率方法。

进一步地，在步骤S2和S3中做数字图像处理的过程中，系统采用FPGA作为主处理器，采用数字视频传输模式传输图像。

进一步地，在步骤S4中，融合模块采用两层Laplacian融合算法将CCD和红外两路数据融合，利用其自身的逻辑资源作为邻域生成时的缓冲器，第一层的融合规则采用最大值替代，第二层的融合规则采用加权平均，其中两路数据的配比参数接收通讯模块的2-4字节。