红外与微光图像融合实时处理系统硬件设计
主动红外夜视摄像系统的结构设计
主动红外夜视摄像系统的结构设计主动红外夜视摄像系统是现代监控系统中的一种重要组成部分。
该系统采用先进的红外夜视技术和主动照明技术，在完全黑暗的环境下进行拍摄和监控。
该系统在夜间或低亮度环境下，能够提供高质量的视频图像和监控功能，能够应用于军事、安防、交通、工业等领域。
主动红外夜视摄像系统的结构设计主要包括摄像机、红外照明设备、图像处理系统和显示设备四个部分。
首先是摄像机，摄像机是主动红外夜视摄像系统的基础部分。
摄像机的主要作用是将被拍摄的视频图像转化为电信号，传输到后面的图像处理系统进行处理。
摄像机的选择要根据不同的应用场景进行选择，比如需要防水、防尘、抗振、耐磨损等。
其次是红外照明设备，该设备是主动红外夜视技术中最重要的部分。
主动红外夜视摄像系统是通过发射红外光进行夜视的，所以红外照明设备的作用是为摄像机提供红外光源，以达到夜视的效果。
红外照明设备的选择要根据被拍摄的场景而定，要考虑到照度、照射距离、功率等因素。
接下来是图像处理系统，图像处理系统是主动红外夜视摄像系统中的重要部分，也是整个系统的核心部分。
主要用于对摄像机拍摄的视频图像进行处理、分析、解码等操作，以获得更高质量的视频图像。
图像处理系统一般包括视频处理模块、图像处理模块、数字信号处理模块等。
最后是显示设备，显示设备是用于显示处理后的视频图像的部分。
主要有液晶显示器、投影仪等，这些设备可以直接接收图像处理系统的输出信号，并将其转化为人眼可以识别的图像。
同时，还可以根据实际需要选择多屏显示或多视角布局等方式来满足不同的应用场景。
总之，主动红外夜视摄像系统是一种先进的监控技术，其结构设计包括四个部分：摄像机、红外照明设备、图像处理系统和显示设备。
只有这些部分协同工作，才能够实现夜间高质量的视频图像采集和监控功能。
主动红外夜视摄像系统因其在暗光和黑暗环境下功能强大受到了广泛的应用和青睐。
数据分析是在大量的数据中寻找有意义的信息并对其进行整理和解释的过程。
毕业设计43智能红外检测系统设计
第一章绪论1.1课题研究的背景随着人类知识的积累和工业生产技术的发展，人类对自然的控制与加工能力越来越强。
在人类社会的各个领域，从工业、农业、商业、国防、通信、交通运输、科学技术直到文化娱乐、教育、医疗乃至家庭生活的每一个角落，自动化设备、智能仪器仪表正延展着人们的感官，精确地执行人的命令，实现着人们过去可望而不可及的愿望。
由于微处理器生产成本的下降，目前各种自动化设备和智能仪器仪表的核心部件通常是由专用的微处理器构成。
这些专用的微处理器在我国一般称为单片机，国外称为微控制器。
单片机广泛用于自动化控制设备、消费电子产品、智能仪器仪表等领域，尤其是在新型智能化小产品开发方面，几乎是单片机一统天下。
单片机是一类特殊的微处理器，它内部的硬件结构与一般为微处理器相同的是都有控制器、运算器和各种专用寄存器。
控制器将时钟振荡器产生的方波脉冲按固定的时间顺序分配给芯片内的各个部件，即产生节拍。
在节拍的作用下控制器按程序计数器中的地址从程序存储器中取回指令进行译码，运算器和各种专用寄存器则根据译码在控制器的控制下有条不紊地进行数据的传递和运算处理。
单片机的应用，打破了人们的传统设计思想。
原来需要使用模拟电路、脉冲数字电路等部件来实现的功能，在应用了单片机以后，无需使用诸多的硬件，可以通过软件来解决问题。
目前单片机已经成为科技、自控等领域的先进控制手段，在人类日常生活中的应用也非常广泛。
(1)工业过程控制中的应用。
单片机的I/O口线多，操作指令丰富，逻辑操作功能强大，特别适用于工业过程控制。
单片机可作主机控制，也可作分布或控制系统的前端机。
单片机具有丰富的逻辑判断和位操作指令，因此广泛应用于开关量控制、顺序控制以及逻辑控制。
(2)家用、民用电器中的应用单片机价格低廉、体积小巧、使用方便，广泛应用在人类生活中的诸多场合，如洗衣机、电冰箱、空调器等。
(3)智能化仪器、仪表中的应用单片机可应用于各类仪器、仪表和设备中，大大地提高了测试的自动化程度与精度，如智能化的示波器、计价器、电表、水表等。
嵌入式实时图像处理系统设计与实现
嵌入式实时图像处理系统设计与实现嵌入式实时图像处理系统是指能够在嵌入式系统中对实时采集的图像进行处理和分析的系统。
这种系统广泛应用于工业、医疗、军事等领域，能够实现自动检测、识别和监控等功能。
本文将探讨嵌入式实时图像处理系统的设计和实现。
一、系统设计嵌入式实时图像处理系统的设计包括硬件设计和软件算法设计两个方面。
硬件设计：1. 选择合适的图像采集模块：根据应用需求选择适合的图像传感器，考虑分辨率、灵敏度、动态范围等因素。
2. 硬件接口设计：根据嵌入式系统的平台选择合适的图像接口标准，如MIPI CSI、USB等，并完成接口电路的设计。
3. 处理器选择：根据图像处理的复杂度选择合适的处理器，如ARM、DSP等，并考虑其运算能力和功耗等因素。
4. 存储设计：选择适合的存储设备，如SD卡、DDR存储器等，并设计存储接口电路。
5. 系统电源设计：设计合适的电源模块，满足整个系统的功耗需求。
软件算法设计：1. 图像采集：使用驱动程序获取图像数据，根据图像传感器的特性进行参数设置，如曝光时间、增益等。
2. 图像预处理：对采集到的图像进行预处理，如去噪、调整对比度和亮度等。
3. 特征提取：根据应用需求提取图像中的特征信息，如边缘检测、色彩提取等。
4. 目标识别与跟踪：基于已提取的特征信息，利用机器学习算法或计算机视觉算法进行目标的识别和跟踪。
5. 结果输出：将处理后的图像结果输出到显示器、存储设备或其他外围设备。
二、系统实现嵌入式实时图像处理系统的实现分为硬件搭建和软件开发两个步骤。
硬件搭建：1. 选择合适的开发平台：根据项目需求选择适合的硬件开发平台，如FPGA、单片机等。
2. 搭建硬件电路：根据设计方案进行电路连接和焊接。
3. 烧录程序：将软件算法编译生成的可执行文件烧录到目标硬件上，确保系统能够正确运行。
软件开发：1. 驱动程序的开发：根据硬件接口标准编写驱动程序，实现图像采集、存储等功能。
2. 系统初始化：进行系统的初始化设置，包括硬件资源的申请、参数初始化等。
无线红外多路遥控发射接收系统设计与实现软件设计毕业设计 精品
毕业设计无线红外多路遥控发射接收系统设计与实现软件设计1 绪论1.3本课题的主要任务本课题的核心是设计出一个无线红外多路遥控发射/接收系统的软件。
本设计要求掌握无线红外多路遥控发射/接收系统的工作原理，本红外多路遥控发射接收是以红外线为传递信息媒体的短距离无线控制系统，可对8个受控对象的工作状态进行遥控,适用于工业,医疗,家用电器等设备的开启或关闭控制,也可以对一种设备八种工作状态进行控制或2种设备的4种工作状态进行控制。
具体要求如下：(1) 遥控距离不小于3m,即红外遥控发射机与红外接收机之间的距离不小于3m; (2) 遥控路数8路,即可对8个受控设备进行开关控制; (3) 工作频率40kHz,即红外发射和接收的载频为40kHz; (4) 发射端可显示控制路数,接收端可显示受控状态。
2 红外遥控系统简介红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，在讲红外线遥控之前，首先讲一讲什么是红外线。
我们知道，人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。
比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。
红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。
2.1系统组成框图通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。
发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
图1 红外遥控系统框图发射部分的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。
目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同（见图2），只是颜色不同。
红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。
微光与红外成像技术 教学课件 ppt 作者 邸旭 微光与红外成像技术(1)
第一章夜视技术概论1.1 引言在我们生活的世界中，光不只是生命赖以繁衍生息的主要能源，也是人类认识客观世界的重要信息源。
人类通过自身的眼、耳、鼻、舌、身（触觉）去认识自然界，其中，通过人眼视觉给出的图像信息所占的比例最大。
曾有人做过统计，在人类获得的信息中由视觉获取的信息占60%，由听觉获取的信息占20%，触觉占15%，味觉占3%，嗅觉占2%。
而在当今飞速发展的信息时代，利用电视、互联网、卫星通信等光电技术手段，使得视觉信息在人类认识世界的过程中所起的作用早已超过90%。
可以想像，如果没有光，没有各种先进的光电技术手段，人类就不会有今天这种绚烂多彩、盛况空前的文明。
但应该注意到，现今光电技术中所论述的光，就其物理本质而言，包括了从高能粒子（α、β、γ射线）、X射线、紫外线、可见光、红外线，以至短波、中波和长波的无线电波等所构成的整个波谱的电磁辐射。
产生或反射这些电磁波以供人眼观察的景物信息的光谱、强度、速度以及时空分布会千差万别，很显然，单靠人的裸眼，无法直接感知上述全部光信息。
这是因为尽管人眼结构精巧、功能齐全是任何其他单一光学或光电仪器所无法比拟的，然而就整体而言，人眼却天生地具有有限的空间、时间、光谱和能量的分辨能力。
为了克服人眼的上述缺陷，人类先后发明了各种光学和光电仪器。
例如，我国古代天文学家利用简单的“窥管”，斩除四周杂散光，改善了观察星体的视觉分辨率；望远镜、显微镜的发明，又把人眼的视野扩展到了遥远的星空和物质的微观世界。
科学技术的飞速发展创造了近代的高度文明，给人类提供了更为有效、动态范围更宽和光谱适应性更强的各类光电观察、瞄准、显示仪器，如各种激光、微光、红外仪器。
各类成像技术的发展离不开社会需求，尤其是军事需求的牵引和相关基础技术进步的推动。
作为光电子技术重要组成部分的光电子成像技术发展的强大推动力是军用夜视、夜瞄装备的迫切需求。
出其不意、攻其不备是军事上出奇制胜的策略之一，而夜间或其他能见度不良的天候条件是实现上述作战方针的最佳时机，因此，作为指战员耳目的各类夜视器材的发展自然会受到各国高度重视。
基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计
本科生毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：本设计是基于单片机的红外遥控系统设计，设计内容包括了红外接收，红外解码和步进电机控制三大块。
如今红外遥控技术已经得到了广泛的应用；其利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强。
我们日常生活中的电视机，洗衣机，空调，航天飞机，工业现场设备等都运用了红外遥控的技术。
本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现红外遥控码的发射，且遥控码格式是NEC标准。
接收端采用市面上流行的1838一体化红外接收头，接收到的红外信号经由1838接收头完成光/电转化和解调的工作，然后把33位的完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。
本设计中的主芯片是STC89C52单片机，主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。
系统启动后，解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中，然后通过主芯片来控制步进电机的正转，反转，加速，减速。
本设计中的被控对象是步进电机，步进电机最适合做数字控制。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
基于目标特性分析的红外与微光图像融合算法
ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ （ ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ） ， ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｍ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，
算 法 的研 究很少 ， 本 文针 对这 一不足 ， 分析 了红 外与微 光情况 下 的 目标 特性 ， 在 此基 础上 ， 确定 了图像 融合算 法 中的加权 系数和 最终 融合 图像 。对 实验 结 果进 行 了定 性 的主观 分 析 ， 结 果表 明： 基于 目标特 性分析 的红 外 与微 光 图像 融合 算 法 能够 更 有 效 、 准 确 地 提 取 的探 测 识别。
・ 光 电技 术与 系统 ・
基 于 目标 特性 分 析 的红 外 与微 光 图像 融 合算 法
杨 文彬 ， 张俊举 ， 许 辉 ， 陆刘兵 ， 韩 博 ， 陶媛 媛
（ １ ．南 京 理 工 大 学 电 子工 程 与光 电技 术 学 院 ， 江苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４； ２ ．总装 驻 扬 州 地 区 军 事 代 表 室 ， 江苏 扬 州 ２ ２ ５ ０ ０ ９ ；
ISAR实时成像处理实验系统的设计与实现
ISAR实时成像处理实验系统的设计与实现ISAR（Inverse Synthetic Aperture Radar）技术是一种通过倒时域合成孔径雷达图像的方法，可以获取被测目标的高分辨率、全景、全方位的雷达图像。
ISAR实时成像处理实验系统是一种用于实时处理ISAR数据并实时显示成像结果的系统。
本文将对ISAR实时成像处理实验系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计ISAR实时成像处理实验系统的主要功能是实时处理ISAR数据，包括数据预处理、信号处理、成像处理和结果显示等。
系统硬件主要包括雷达天线、采集设备和计算机等部分。
系统软件主要包括ISAR数据处理算法和图像显示算法。
1.雷达天线：选择合适的雷达天线是系统设计的重要环节。
雷达天线的选择应具备较宽的角度覆盖范围、较高的增益和较低的杂散波，以保证对被测目标的较好信号接收能力。
2.采集设备：采集设备主要用于采集雷达接收到的信号并对其进行初步处理。
采集设备应具备高速、高精度的数据采集能力，以满足实时处理的需求。
3.计算机：计算机是整个系统的核心部分，负责对采集到的数据进行实时处理和成像处理。
计算机应具备较高的计算性能和较大的存储容量，以满足实时处理和存储大量数据的需求。
4.系统软件：系统软件主要包括ISAR数据处理算法和图像显示算法。
ISAR数据处理算法用于对采集到的数据进行预处理、信号处理和成像处理等。
图像显示算法用于将处理后的数据以图像的形式显示出来，以便用户进行观察和分析。
二、系统实现1.硬件搭建首先需要根据系统设计的要求选择合适的硬件设备，包括雷达天线、采集设备和计算机等。
根据设备的技术规格和接口要求进行连接和设置，以确保硬件设备正常工作。
其中，雷达天线需要安装在适当的位置，并调整好姿态和方向，以保证对目标的信号接收能力。
2.软件开发首先需要编写数据采集和预处理的软件模块，用于采集和处理雷达接收到的信号。
数据采集模块应具备高速、高精度的数据采集能力，预处理模块应包括滤波、去除杂散波等处理步骤。
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南京理工大学硕士学位论文红外与微光图像融合实时处理系统硬件设计姓名：刘咏申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：常本康20060601硕士论文红外与微光图像融合宴时恐理系统硬件设计摘要红外与微光图像融合是近年来夜视图像领域研究的热点。红外热像仪具有图像对比度大、观察距离远、观察条件受外界环境影响较小可以实现“全天候”“全被动”观察的优点，同时存在着只敏感于目标场景的辐射、对目标亮度不敏感、观察质量不高的缺点。而微光夜视仪的图像质量较好、分辨率高、刻画细节能力好，同时也存在着受外界环境条件影响大、图像层次不分明等缺点。若能将两种图像以某一算法进行融合的话，则可以充分发挥各自的优点，弥补彼此的不足，从而提高夜视系统的观测能力。本论文就“红外与微光图像融合实时处理系统硬件设计”展开工作：从课题中红外和微光图像的来源出发，研究了两种图像各自的优缺点，提出了进行图像融合的必要性；总结了目前图像融合领域的常用算法并选择加权平均法作为本论文硬件设计的指导；围绕加权平均法设计了以ＡＬｌＥＲＡ公司的ＦＰ（３ＡＥＰＩＣ２０和ｎ公司的ＤＳＰＴＭＳ３２０ＶＣ３３为核心的系统和硬件电路，实现了红外与微光图像加权平均融合处理的实时化，最终给出了实验结果。本论文还对系统的改进做了部分工作，使用目前１１公司的ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｃ６４１６对大小为３２０Ｘ２４０的红外图像的边缘提取算法包括Ｓｏｂｄ、Ｐｒｃｗｉｔｔ和Ｌａｐｌａｃｉａｎ算子的实时性进行测试，为系统将来的改进提供实验基础。‘
关键词：红外热成像微光夜视图像融合加权平均实时处理边缘提取堡主丝奎垒竺兰壁垄图堡墼鱼壅堕丝墨墨竺堡竺堡生
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｆｕｓｉｏｎｏｆｉｎｆｉ＇ａｒｅｄａｎｄｌｏｗ－ｌｅｖｅｌ－ｌｉｇｈｔｉｍａｇｅ
ｂｅｃｏｍｅｓ
ｍｏｒｅａｎｄｍｏｌｅ
ｐｏｐｕｌａｒｉｎｔｈｅ
ｆｉｅｌｄｏｆｎｉｇｈｔｖｉｓｉｏｎ．ＴｈｅｒｍａｌｉｎｆＴａｒｅｄ（ｍ）．ｓｅｎｓｏｒｓＣａｎ
ｐｒｏｖｉｄｅｈｉｇｈｃｏｎｔｒａｓｔｉｍａｇｅ
ａｎｄｂｅ
ｏｐｅｒＢｔｅｄｎｏｒｍａｌｌｙｉｎａｌｌｗｅａｔｈｅｒｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｈａｓｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．
１０ｗ－ｌｅｖｅｌ—ｌｉｇｈｔｉｍａｇｅｈａｓｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｑｕａｌｉｔｙｗｈｉｌｅｉｔｉｓｅａｓｉｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｉｆｗｅｆｕｓｉｏｎｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｉｍａｇｅｗｉｔｈｓｏｍｅ
ｍｅｔｈｏｄｓ，ｗｅＣａｌｌ．ｉｍｐｒｏｖｅ
ｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｉｇｈｔｖｉｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｇｒｅａｔｌｙ．
Ｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｐｅｎｕｐｄｅｅｐｌｙｓｔｕｄｙｗｉｔｈｔｈｅｔａｓｋ’ｌａａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ
ｏｆｈ１＿ｆｉ－ａｒｅｄａｎｄ
ｌｏｗ－ｌｅｖｅｌ—ｌｉｇｈｔｉｎｌａｇｅｆｕｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ”．Ｂｙｓｍｄｙｉｎｇｔｈｅｏｒｉｇｉｎｏｆｉｎｆｒａｒｅｄａｎｄ
ｌｏｗ－ｌｅｖｅｌ·ｌｉｇｈｔ，ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｔｈｅｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｓ，ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇｃｏｍｍｏｎｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃａｐｐｒｏａｃｈｅｓ，Ｗｅｉｇｈｔｅｄｐｉｘｅｌａｖｅｒａｇｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｓｅｌｅｃｔｅｄ鹳ｔｈｅｇｕｉｄａｎｃｅｏｆ
ｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃａｐｐｒｏａｃｈ，ｔｈｅｒｅａｌ—ｔｉｍｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍｏｆｉｎｆｒａｒｅｄａｎｄｌｏｗ－ｌｅｖｅｌ－ｌｉｇｈｔｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｎｕｓｉｎｇＡｌｔｅｒａＦＰＧＡＥＰｌＣ２０ａｎｄＴＩ
ＤＳＰＴＭＳ３２０ＶＣ３３ｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｏｆ
ｔｈｅｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｒＬＡｔｔｈｅｅｎｄ，ｔｅｓｔｓｏｆ
ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃａｐｐｒｏａｃｈｅｓｕｓｉｎｇ
ＴＭＳ３２０ｃ６４１６ｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅ，ｆｏｒｔｈｅ
ｐｕｒｐｏｓｅｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＣ６４ｘＤＳＰｉｎ
ｆｕｔｕｒｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈ∞Ｔｍｌｉｎｆｒａｒｅｄ，ｌｏｗ－ｌｅｖｅｌ－ｌｉｇｈｔ，ｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｌｌ，ｗｅｉｇｈｔｅｄ
ｐｉｘｅｌ
ａｖｅｒａｇｉｎｇ，ｒｅａｌｔｉｍｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
Ⅱ声明
本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。
研究生签名：到赴≯彳年‘月％日
学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。
研究生签名：纠绝１名年ｆ月衫曰硕士论文红外与微光图像融台实时处理系统硬件设计
１．绪论１．１图像融合的定义和层次图像融合是在多测度空间综合处理多源图像和图像序列的技术，是多传感器信息融合中可视信息部分的融合，是将多源信道所采集的关于同一目标的图像在空间或时间上的互补信息依据某种准则融合，获得对场景的一致性解释或描述，使融合后的图像具有比参加融合的任意＿幅图像更优越的性质，可以更精确地反映实际ｆ１】ｌ翻。从上述的定义中不难得出，优越的性质和精确的反映实际是图像融合的最具吸引力之处。图像融合可以分为信号级融合、像素级融合、特征层数据融合和符号层数据融合四个层次【１１１２１。信号级融合指的是合成一组传感器的信号，目的是提供通常与原始信号形式相同但品质更高的信号。来自传感器的信号可建模为混有不相关噪声的随机变量，而把融合过程考虑为一种估计过程。信号级融合在很大程度上是信号的最优集中或分布检测问题。像素级的图像融合是对原始图像融合形成一幅新的图像，可以使人更容易识别潜在的目标。像素级图像融合可用来增加图像的有用信息内容，从而可进行更可靠的分段，为下一步处理提供更多的特征。如果要融合的图像是不同分辨率的，则需要在图像相应区域规定映射。像素级的图像融合方法是一种低层次的融合，保留了尽可能多的信息，精度比较高。特征级融合是可对传感器提供的信息进行提取，又可用做建立系统使用的附加合成特征的融合方法。特征保证数据抽象．把某类语义含义附加到传感数据的某个空间和／或时间段的处理结果上建立“原始”特征，通过组合现有特征来建立“合成”特征。从图像中提取并用于融合的典型特征包括边和类似亮度或深度区的域。融合过程结果建立的特征可以是分量特征的合成，也可以是由各分量特征组成的完全新型的特征。特征级融合的传感器对准要求不如信号级和像素级要求严格，因此传感器可分布于不同的平台上。可用特征的几何变换使其与其他特征或环境模型对准。典型的图像特征包括边界提取、同密度或同景深区域提出等等。符号级融合可在最高抽象层次上有效的使用来自多个传感器的信息。如果传感器非常不同或者涉及环境的不同区域，那么符号级融合也许是可融合传感信息的唯一方法．用于融合的符号可源于系统中传感器提供的信息或者来自环境模型或系统外部资源的先验信息的符号推理过程。在符号层融合一般不明显考虑传感器对准，因为在符号形成中已明显考虑了作为符号基础的传感信息的空间和时间内容。如果要融合的符硕士论文红外与微光瞳像融合实时处理系统硬件设计
号没有对准，那么可把空间和时间属性与符号相联系并用于它们的对准。不同形式中的逻辑和统计推理可用于符号级融合。上面引出了图像融合定义和层次，在本课题中主要涉及到的是像素级图像数据融合，所以在本论文以后的几章中提到的图像融合均指像素级图像融合。
１．２图像融合的优点和应用单传感器获得的图像信息由于受传感器本身的工作波段、制造工艺、工作机理等因索的影响，或多或少的存在着一定的不足，而由图像融合的定义我们知道由于充分利用了多通道图像信息，图像融合可以获得比融合前的任一图像要好的像质，可以更好的反映实际，所以它的优点是不言而喻的，正是这样，图像融合在军事和民事上得到了广泛的应用。图像融合技术的发展首先离不开军事上的应用，在复杂背景中的目标识别、虚假目标甄别、远距离目标探测等方面图像融合可发挥重要作用，被认为是克服目前某些难点的技术方向，可为陆军步兵，海军和无人驾驶机（ＵＡＶ）提供极大的帮助【３１。同时图像融合在医学、遥感、计算机视觉及气象预报等方面有着巨大的应用潜力；在航天、航空多种运载平台上，各种遥感器所获得的大量光谱遥感图像（其中分辨力差别、灰度等级差别可能很大）的融合，为信息的高效提取提供了良好的处理手段，取得了明显效益ＩｚＪ．在图像融合中，红外与微光图像的融合是个典型的应用，单独由热成像（红外Ⅱ己）或者像增强器（微光ＣＣＤ）构成的夜视系统获取的图像信息各自存在着一定的优缺点，例如热成像夜视仪由于探测到的是物体所辐射的图像（ｅｍｉｓｓｉｖｅｐｈｅｎｏｍｃｎｏｌｏｇｙｌ３１）
即温度场的图像，所以它可以提供温度梯度较大或与背景有较大热对比的低可视目标的图像，实现“全被动”、“全天候”观察，即使在全黑条件下也能工作，不受烟雾等影响，观察距离也很远，但其观察效果、成像质量等方面还存在着很大的不足，另一方面微光夜视仪由于探测到的是物体所反射的微光（自然光）图像（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｙ口１），所以它所成的象和人眼的观察＞－３惯比较吻合，成像质量较好，能提供更多的目标细节，但是作用距离和观察效果受天候影响较大，遇有烟雾或在全黑条件下，均不能正常工作，使用应用范围也有一定限制，如果能将二者所获得的图像信息进行融合则可以获得很大的改观，一方面可以缓解观察者交替观察两幅图像的劳累，另～方面也增加了图像的信息量，使夜视系统的性能有了很大的提高，增强了军队夜间作战的能力。
１．３图像融合的国外发展现状和趋势图像融合技术的诸多优点和各个方面的应用需求尤其是在军事上的应用极大的２