本申請屬于安全駕駛技術領域，特別是涉及一種高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)。

背景技術：

紅外成像具有被動工作、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作，但對比度低、邊緣模糊、信噪比低、成分復雜等缺點。

可見光傳感器是利用光的反射率成像的，具有光譜信息豐富、分辨率高、動態(tài)范圍大等優(yōu)點，但其缺陷是在夜視和低能見度環(huán)境下的對比度低，成像效果不理想。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)，包括處理模塊、以及連接于處理模塊端口的外圍電路、視頻采集模塊和存儲模塊，所述視頻采集模塊包括采集可見光圖像的視頻解碼模塊和采集紅外圖像的視頻編碼模塊，該視頻解碼模塊的輸入端連接有CCD攝像機和紅外夜視儀，所述視頻編碼的輸出端連接有顯示模塊，所述處理模塊將可見光圖像和紅外圖像結合以實現圖像增強。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，所述處理模塊為FPGA。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，所述外圍電路包括時鐘頻率選擇電路、預置算法選擇電路、晶振電路和電源管理模塊。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，所述電源管理模塊為處理模塊提供3.3V和1.4V的電壓。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，所述存儲模塊包括第一存儲模塊和第二存儲模塊，該第一存儲模塊用以存儲視頻解碼模塊解碼后的原始數據，該第二存儲模塊用以存儲顯示模塊輸出的視頻數據。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，所述處理模塊和視頻采集模塊之間的數據傳輸、和/或處理模塊和存儲模塊之間的數據傳輸采用多數據通道同時傳輸。

優(yōu)選的，在上述的高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)中，處理模塊將可見光圖像和紅外圖像結合以實現圖像增強的方法依次包括步驟：像素級圖像結合、特征級圖像結合、決策級圖像結合。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明處理模塊使用FPGA和SRAM實現，因為其硬件可以配置，保證多種結合算法可調的同時，減少硬件的使用。

本發(fā)明將傳統(tǒng)單通道高速的傳輸要求，分攤至多通道同時負擔，降低了實現所需的速度要求，從而以低成本實現高速傳輸。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發(fā)明具體實施例中高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)的原理方框圖；

圖2所示為本發(fā)明具體實施例中高速適應性夜視圖像增強方法的示意圖。

圖3所示為本發(fā)明具體實施例中圖像識別的原理示意圖；

圖4所示為本發(fā)明具體實施例中圖像識別的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

結合圖1和圖2所示，高速適應性夜視圖像增強系統(tǒng)，包括處理模塊、以及連接于處理模塊端口的外圍電路、視頻采集模塊和存儲模塊，所述視頻采集模塊包括采集可見光圖像的視頻解碼模塊和采集紅外圖像的視頻編碼模塊，該視頻解碼模塊的輸入端連接有CCD攝像機和紅外夜視儀，所述視頻編碼的輸出端連接有顯示模塊，所述處理模塊將可見光圖像和紅外圖像結合以實現圖像增強。

結合圖3和圖4所示，紅外圖像和可見光圖像依次經過預處理、時間空間配準、特征提取、特征分類進行識別，通過綜合和提取可見光與紅外圖像的特征信息，輸出圖像具有近似于可見光圖像的自然彩色效果，使得同一場景圖像既保留可見光圖像高的空間分辨率和豐富的紋理細節(jié)信息，又顯示場景中熱目標區(qū)域。

優(yōu)選的，CCD攝像機為可見光CCD攝像機配備變焦鏡頭；紅外夜視儀為非制冷焦平面熱像組件配備紅外鏡頭。

處理模塊可以包括微處理器(MCU)，該MCU可以包括中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)、只讀存儲模塊(read-only memory,ROM)、隨機存儲模塊(random access memory,RAM)、定時模塊、數字模擬轉換模塊(A/D converter)、以及復數輸入/輸出埠。當然，處理模塊也可以采用其它形式的集成電路，如：特定用途集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等，優(yōu)選的，本案采用現場可程序化門陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。

該技術方案中，處理模塊使用FPGA和SRAM實現，因為其硬件可以配置，保證多種結合算法可調的同時，減少硬件的使用。

進一步地，所述外圍電路包括時鐘頻率選擇電路、預置算法選擇電路、晶振電路和電源管理模塊。

該技術方案中，通過預置算法選擇電路為每一步驟的圖像結合預置多種算法，實際使用時，結合使用周邊環(huán)境選出最佳的配置方法，配置后可以正常工作。

進一步地，所述電源管理模塊為處理模塊提供3.3V和1.4V的電壓。

進一步地，所述存儲模塊包括第一存儲模塊和第二存儲模塊，該第一存儲模塊用以存儲視頻解碼模塊解碼后的原始數據，該第二存儲模塊用以存儲顯示模塊輸出的視頻數據。

該技術方案中，視頻采集模塊分別采集彩色可見光圖像和紅外光圖像，視頻解碼模塊進行解碼，第一數據存儲模塊中存儲解碼后的原始數據作為備份(一定期間后自動刪除，用戶可自定義)，視頻處理模塊中對解碼數據進行圖像處理，視頻編碼模塊編碼，視頻顯示模塊輸出結合后的視頻，同時將數據壓縮后保存至第二數據存儲模塊。

第一存儲器模塊中短時間保留原始未結合的圖像信息，用于事后使用其他方法觀察圖像。

進一步地，所述處理模塊和視頻采集模塊之間的數據傳輸、和/或處理模塊和存儲模塊之間的數據傳輸采用多數據通道同時傳輸。

該技術方案中，本實施例將傳統(tǒng)單通道高速的傳輸要求，分攤至多通道同時負擔，使得傳輸速度要求降低為原來的1/通道數。降低了實現所需的速度要求，從而以低成本實現高速傳輸。

例如：1024*768圖像分辨率、16bit像素位數、24幀圖像，為保證實時無損傳輸，需要處理的信息量＝1024*768*24*16＝301989888bit＝288Mbit/s。使用16通道并行處理16bit數據，每一通道只需要處理的信息量是每秒288Mbit/16＝18Mbit。

進一步地，處理模塊將可見光圖像和紅外圖像結合以實現圖像增強的方法依次包括步驟：像素級圖像結合、特征級圖像結合、決策級圖像結合。

本案原理在于：視頻采集模塊分別采集彩色可見光圖像和紅外光圖像，視頻解碼模塊進行解碼，通過配置模塊改變視頻處理模塊中的結合算法，視頻處理模塊中進行圖像處理，視頻編碼模塊編碼，視頻顯示模塊輸出結合后的視頻，比較各種結合算法的輸出結果，選出最佳配制方法。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本申請的具體實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。