基于小波變換的EMCCD微光圖像融合算法

陳 鋒，張聞文，虞文俊，陳 錢，顧國華

基于小波變換的EMCCD微光圖像融合算法

陳 鋒，張聞文*，虞文俊，陳 錢，顧國華

（南京理工大學電子工程與光電技術學院，南京210094）

由于增益水平的不同，電子倍增電荷耦合器件圖像所顯現的圖像內容不同，且圖像動態范圍極窄、對比度低、圖像整體偏暗或模糊發白。為了提高微光圖像動態范圍及對比度，采用將不同增益水平的微光圖像進行融合的算法，即先獲取兩組同場景但增益不同的微光圖像，再對小波分解后的微光圖像選擇不同的融合規則，最后通過小波變換實現圖像融合，得到了高質量的融合圖像，并取得了融合圖像的信息熵、標準差、平均梯度等性能指標數據。結果表明，該融合算法能使得融合后的圖像同時包含低亮度景物和高亮度景物，達到了增大微光圖像的動態范圍及對比度的目的，有效改善了微光圖像的質量。

圖像處理；微光圖像融合算法；小波變換；電子倍增電荷耦合器件倍增增益

引 言

電子倍增電荷耦合器件（electron multiplying charge coupled device，EMCCD）是近幾年發展起來的一種微光成像器件，與普通CCD不同之處在于它的讀出寄存器和輸出放大器間放置了全固態倍增寄存器以實現輸出電信號的增益放大。相比像增強型電荷耦合器件（intensified charge coupled device，ICCD）和電子轟擊電荷耦合器件（electron bombardment charge coupled device，EBCCD）等夜視型CCD，其結構更緊湊、壽命更長。由于其高量子效率、靈敏度和信噪比等特性使其在低照度的微光成像領域具有很大的優勢。目前雖然全世界已有數十家相機生產商能夠提供EMCCD相機，但是核心技術主要掌握在E2V和TI公司手上。……