一種基于小波變換的紅外偏振融合算法

岳 振,李范鳴

(1. 中國科學院 上海技術物理研究所，上海 200083；2. 中國科學院 紅外探測與成像技術重點實驗室，上海 200083)

引言

因為不同目標的表面材料、表面粗糙程度和理化特征等不同，紅外系統從場景中獲得的反射輻射和自發輻射會表現出不同的偏振特性，因此偏振成像可以反映目標對入射光偏振特性的影響[1]。人造目標和自然目標的偏振特性差別較大，這可以增大目標與背景的對比度，從而提高目標檢測的效率[2]。偏振成像增加了偏振信息，并且也保留了原有的輻射強度信息。偏振度圖像可以較好地抑制背景噪聲，對目標邊緣信息比較敏感，但視覺效果較差[3]，紅外輻射強度圖像包含了更多背景信息[4]。因此，根據偏振度圖像和輻射強度圖像的特點，可以將紅外輻射強度圖像與偏振度圖像融合到一幅圖像，增強目標和背景的對比度，提高目標探測的效率[5]。基于小波變換的圖像融合方法，可在不同頻率分量、不同分解層、不同方向采用不同的融合規則及融合算子進行處理。此外，同一分解層上的不同局部區域也可采用不同的融合算子[6]。文中提出一種基于小波變換的紅外偏振圖像融合算法，并將其應用于紅外輻射強度圖像和偏振度圖像融合。實驗結果表明，這種方法增加了圖像的對比度和清晰度。

1 中波紅外線偏振圖像的獲取

偏振是各種矢量波共有的一種性質,經常使用斯托克斯矢量描述法來描述偏振態[7]。Stokes描述法由I，Q，U，V4個參量來描述[8]。……