利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究
＊
王 元铂 ， 刘 杰， 沈 洪斌 ， 李 刚 ， 李 莉
（ 军 械 工 程学 院 ， 河北 石 家 庄 ０ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 ：为解 决红 外迷 彩 对传统 热成像 系统 的干扰 问题 ， 达 到在 战场上 识别 红外伪装 目标 的 目的 ，
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｌ ｏ ｎｇ ｗａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｉ ｍａ ｇ ｅ
第３ ５ 卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
光
学
仪
器
Ｖｏ １ ． ３ ５，Ｎｏ ． ５
Ｏｃ ｔ ｏ ｂｅቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｒ ，２０１ ３
ＯＰＴＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＳＴＲＵＭ ＥＮ ＴＳ
文章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ５ ６ ３ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ４ — ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｎ ｇ ｗａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｃ ａ ｍｏ ｕ ｆ ｌ ａ ｇ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｚ ｅ ｃ ａ ｍｏ ｕ ｆ ｌ ａ ｇ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｌ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ．Ｌ ｏ ｎ ｇ ｗａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ａ ｔ ｔ ｌ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｒ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｍ ＡＴＬ ＡＢ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｗａ ｖ ｅ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｆ ｕ ｓ ｅ ｄ ． Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ
ｉ ｍａ ｇ ｅ， ｔ ｈｅ ｐ ｏｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｈａ ｓ ａ ｎ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｇ ｒ ａ ｙ ｉ ｎｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｕｐ ｔ Ｏ ５ ３ ， ｇｒ ａ ｙ ｓ ｔ ａ ｎｄ ａ ｒ ｄ ｄ ｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕｐ ｔ ｏ ９ ０ ，ａ ｖｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎｔ ｕｐ ｔ ｏ ２ ．０ ４ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ． Ａｎｄ ｔ ｈｅ ｆ ｕｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｈａ ｓ ａ ｎ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇｅ
ｇ ｒ ａ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ５ ，ｇ ｒ ａ ｙ ｄ ｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｐ ｔ ｏ ４％ ０ ，ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ７ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ
进 行 了长波红 外偏振 成像 与光 强 图像 融合 的 实验 研 究。采 集 了典 型 战 场 背景 的 长 波红 外 偏振
图像 ， 利 用 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ编程 对红 外偏振 图像 处理得 到 了长波红 外偏 振度 图像 ， 进一 步对偏振 度 图 像 和 光强 图像 进行 了融合 。实验 结 果表明 ， 红外偏 振 度 图像 比原始 红 外 图像 的 灰度 均值 提 高 了
ＷＡＮＧ Ｙｕ ａ ｎ ｂ ｏ，ＬＩ ＵＪ ｉ ｅ，ＳＨＥＮ Ｈｏ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ，ＬＩ Ｇａ ｎ ｇ，ＬＪ Ｌ
（ Ｏｒ ｄ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ０ ５ ０ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
５ ３ ， 灰度标 准 差提 高 了 ９ ０ ， 平均 梯度 提 高 了 ２ ． ０ ４倍 ； 融合后 的 图像 比红 外偏 振度 图像 的 灰
度均值 提 高 了 １ ５ ， 灰度标 准差提 高了 ４ ， 平均梯 度提 高 了 １ ７ 。 关键词 ：长波 红外偏振 成像 ；图像 融合 ； ＭＡＴ Ｌ ＡＢ 中 图分 类号 ： ＴＮ ２ ｌ ９ 文献 标识码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｒ Ｌ １ ０ ０ ５ — ５ ６ ３ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ６