本發(fā)明屬于圖像處理，具體涉及一種基于紅外面陣搜索系統(tǒng)的圖像處理方法。

背景技術(shù)：

1、紅外面陣搜索系統(tǒng)，通過高幀頻實時成像，實現(xiàn)360°大視場的監(jiān)測范圍，并且可以通過調(diào)節(jié)俯仰來監(jiān)控低空域和高空域的目標(biāo)。紅外面陣搜索系統(tǒng)需要輸出的每一幀圖像清晰，包含對應(yīng)的方位俯仰角信息。來方便后續(xù)的拼接，目標(biāo)檢測識別等處理。

2、在設(shè)計紅外面陣探測器時，采集設(shè)備參數(shù)時往往是在設(shè)備俯仰處于0°，或者低俯仰的情形下，實驗計算出設(shè)備采集到的每幀圖像的方位視場角大小。后續(xù)的圖像拼接，目標(biāo)檢測等都是根據(jù)該角度進行的圖像處理。但是由于探測器成像的特點，方位視場角是根據(jù)俯仰角實時改變的，俯仰角越大方位視場角畸變越明顯，兩者如公式3所示，前后兩幀的重疊區(qū)域逐漸變大。

3、現(xiàn)在已有的算法為了全景圖實時拼接，目標(biāo)的實時檢測，使用固定寬度的重疊區(qū)域，但是設(shè)備處于高俯仰角度的情況下，重疊區(qū)域變大，前后兩幀圖像存在大量的重復(fù)區(qū)域，按照固定寬度的重疊區(qū)域方式圖像處理，會造成全景圖拼接錯誤，導(dǎo)致目標(biāo)重復(fù)告警等問題。并且目標(biāo)的角度由于是根據(jù)視場角計算得到，造成目標(biāo)方位角計算錯誤。

4、綜上所述，需要一種根據(jù)俯仰角的變化實時計算方位視場角的算法，來解決高仰角造成的方位視場畸變的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決高仰角造成的方位視場畸變，造成方位視場角變大，圖像拼接錯誤，目標(biāo)檢測重復(fù)，目標(biāo)方位角計算錯誤等問題。為了保證原有圖像拼接，目標(biāo)識別，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的算法改動最小，本發(fā)明提出了一種基于紅外面陣搜索系統(tǒng)的圖像處理方法，根據(jù)設(shè)備的俯仰角，實時計算視場大小，再根據(jù)有效的視場角大小，每幀圖像保留水平重疊區(qū)域的基礎(chǔ)上，計算出裁剪區(qū)域的像素寬度。

2、隨著設(shè)備俯仰角變大，設(shè)備采集到的前后兩幀圖像，每個像素覆蓋的方位角度增大，但是每幀圖像的有效視場角度不變，

3、所述方法包括以下步驟：

4、1.紅外面陣搜索系統(tǒng)一圈采集n幀圖像，每幀圖像中心方位視場角，作為有效視場角fove。

5、

6、2.單幀圖像水平方向有x個像素，其方位視場角為fovx，計算每幀圖像重疊像素數(shù)為dx：

7、

8、3.設(shè)備處于水平時，俯仰角基線值為此時的方位角視場大小為設(shè)備設(shè)定的視場大小，記為：重疊像素數(shù)通過上述公式計算得出設(shè)備水平時的重疊像素數(shù)為

9、4.讀取當(dāng)前的俯仰角基線值：θy，計算當(dāng)前方位角視場fovx：

10、

11、5.每幀圖像保留水平時的重疊像素數(shù)為對每幀圖像兩側(cè)進行裁剪，保證圖像重疊區(qū)域的像素數(shù)不變。則通過以下公式計算出每幀圖像的兩側(cè)需要裁剪的像素數(shù)cx：

12、

13、6.通過計算得到的裁剪像素數(shù)cx可以計算出每張圖像水平保留的像素左邊界cleft，右邊界cright。

14、cleft＝cx?(11)

15、cright＝x-cx?(12)

16、7.根據(jù)計算得到的左邊界cleft，右邊界cright，對每幀圖像進行裁剪，通過實時計算裁剪區(qū)域，使得每幀圖像的重疊像素數(shù)不變，為然后對保留的圖像進行圖像拼接，目標(biāo)檢測等后續(xù)處理。

17、本發(fā)明的有益效果是，算法計算復(fù)雜度低，節(jié)省計算時間，消耗資源較少，可以很好的滿足實時性要求，算法改動小，通過實時計算裁剪寬度，保證了每幀圖像之間的重疊區(qū)域像素數(shù)，不會隨著紅外搜索設(shè)備的俯仰角變化而變化，為后續(xù)的圖像拼接，目標(biāo)檢測跟蹤，目標(biāo)坐標(biāo)計算打下良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種基于紅外面陣搜索系統(tǒng)的圖像處理方法，所述方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于紅外面陣搜索系統(tǒng)的圖像處理方法，該方法解決了設(shè)備俯仰角變大時，每幀圖像的方位視場角畸變，導(dǎo)致全景圖拼接錯誤，目標(biāo)方位角計算錯誤，目標(biāo)重復(fù)告警等問題。所述方法通過分析紅外面陣搜索系統(tǒng)俯仰角與方位視場角的變化關(guān)系，實時對每幀圖像兩側(cè)進行裁剪，保證圖像重疊區(qū)域的像素數(shù)不變。為后續(xù)的圖像拼接，目標(biāo)檢測，目標(biāo)方位角結(jié)算奠定基礎(chǔ)，提高目標(biāo)識別的正確性。

技術(shù)研發(fā)人員：裘莉婭,劉士建,李冰,陳瑋琳,王霄
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30