红外图像超分辨率的研究
1.红外图像和可见光图像的不同,突出的优点,它的缺点是什么
与可见光图像各项指标相比,红外图像的优缺点总结如下:
优点:
(1)红外图像感受和反映的是目标及背景向外辐射能量的差异,或者说它描述的是目标和背景所保持温度的差异,属于被动成像,可以全天候工作。
(2)红外辐射透过霆、雾及大气地的能力比可见光强。
它可以克服部分视觉上的障碍而探测到目标,具有较大的作用距离和较强的抗干扰能力。
(3)红外波段的固有分辨率以及在传输过程中受大气吸收和散射的作用,使得红外图像缺乏较好的对比度和分辨率,很难反映出目标的纹理信息,同时也使得红外图像的像素之间具有良好的空间相关性,图像的灰度均值保持相对稳定,含有较多、较大的同质区。
缺点:
(1)像素分辨率低,多采用插值显示。
在红外热像图中,一般H(水平)向和V(垂直)向只有几十到上百个像素。
插值显示的方法,增强了图像的美观性,但从某种程度上丧失了部分数据的真实性质。
(2)对比度较差,过渡较强,物体表面温度差较小的主要原因;另外在测试时所选定的温度区间及伪彩色显示区段也各不相同。
所以在色彩标示上,为了适应图像的可视性要求,采用了较强的过渡彩显示形式,层次性不好。
(3)图像边缘模糊,温度区间界限不明显。
红外探测器的像元数目少,图像的分辨率较低是主要原因,而仪器追求图像美观等商业化的显示模式是另外一种原因。
(4)图像文件格式特殊,不通用。
红外热图像的图像格式是由经营红外热像仪的厂家或商家制定的,它通常是为仪器“量身定做”的,文件格式比较特殊。
这通常于仪器采用的图像采集、传输、存储、显示及处理软件有密切关系,如果没有专门的图像处理软件就无法看到红外热图像,更谈不上数据分析,这势必影响数据流通和传递。
2.红外图像的产生机理及特点
自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对零度,总是在不断地发射着红外辐射。
因此,只要收集并探测这些辐射能,就可以形成于景物温度分布相对应的热图像。
这种热图像再现了景物各部分温度和辐射发射率差异,因而能显示出物体的特征,形成可见光的热图像,即红外图像。
能生成红外图像的系统就是红外成像系统,也可以成为红外热像仪。
红外成像系统必须具有把红外光变成可见光的功能,其转换分为两步:第一步是通过光学系统,由红外探测器把红外热辐射变成电信号,该信号的大小反映出红外辐射的强弱;第二步是通过电视显像系统,经过电子学处理,将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在监视器上显示出来,实现从电到光的转换,得到反映目标热像的可见光图像。