“智能眼”——融合信息感知系统
“智能眼”——融合信息感知系统充分发挥了红外、CCD和微光传 感器的互补性，研制出全天候、多波段工作的融合信息感知系统，为观察者提供更丰富的图像信息。作品采用“开窗”快速配准技术、基于色彩传递的区域图像融合算法和基于多窗口特征提取方法，实现更符合人眼视觉特性的像素级彩色图像实时融合。作品体积小、性能好，具备一定防震、防晒和防淋的能力。适合机场安检、大楼全景监控、海上搜救、车载夜视等，将来可根据市场需求形成系列产品。
其充分发挥了红外、CCD和微光传感器的互补性，研制出全天候、多波段工作的融合信息感知系统，为观察者提供更丰富的图像信息。作品研制了实时图像融合的信息感知系统，采用“开窗”快速配准技术，实现了融合成像的实时像素级配准；采用基于色彩传递的区域图像融合算法，实现了更符合人眼视觉特性的彩色图像融合；采用基于多窗口特征提取的方法提取图像特征，减小系统运算量，实现了图像的实时拼接；采用光纤技术，实现远距离传输。本作品体积小、性能好，具备一定防震、防晒和防淋的能力。适合机场安检、大楼全景监控、海上搜救、车载夜视等，将来可根据应用场合和客户需求衍生出系列产品，产品市场前景广阔，经济效益显著。
目前区域监控、海上预警、水上搜救、车载夜视系统中单传感器存在成像单一，不能全天候、多波段工作，从而留下监控死角，给公共安全事件的提前预防和事后分析带来困难。而通过多光谱图像融合技术,可以综合各传感器特性，研制出全天候、多波段工作的融合信息感知系统。本系统可应用于以上领域，并可与物联网对接，进行远程控制。基本设计思路：运用嵌入式技术、计算机控制技术、图像处理技术，实现基于红外和可见光融合的远距离信息感知系统。此项发明的创新点在于：系统采用高速信号处理、人机交互和智能控制等技术。采用“开窗”快速配准技术，建立求解窗口图像的仿射变换方程，给出反映双源图像的坐标映射关系，实现融合成像的像素级实时配准；采用基于色彩传递的区域图像融合算法，实现符合视觉特性的彩色图像融合。采用多窗口特征提取方法提取图像特征，降低算法复杂度，实现图像的实时拼接。关键技术有：（1）高速信号处理、人机交互和智能控制技术。（2）快速图像配准技术，建立反映源图像坐标映射关系的仿射变换方程。（3）基于色彩传递的区域彩色图像融合技术。（4）图像拼接中的图像特征实时性提取技术。主要技术指标为PAL和SECAM制式视频源，帧频为25帧/秒；NTSC制式视频源，帧频为30帧/秒 ;探测距离：0至3km（2.3×2.3平方米车辆目标）;配准精度：≤ 1像素;工作温度：-20℃至50℃;储存温度：-20℃至70 ℃;功耗：＜ 25W; 光轴夹角：＜ 0.5mRad;视场重合度：＞ 95%
本系统有着以下的科学性、先进性：（1）实时图像融合的信息感知系统，实现了全方位、全天候实时图像融合。与国内外已经配备的一些系统相比具有很大优势。例如，相比美国FLIR公司的VoyagerII多传感器热成像系统，本系统具有图像融合、开窗配准的功能，且性价比高。（2）在我国现有的光电成像系统中，大多采用CCD、微光电视或热像仪等成像系统，光学参数不尽相同。本研究小组提出的基于“开窗”的图像配准方法和所设计的图像融合电路，能很好地解决视场不同的成像设备之间的融合问题。（3）采用了基于色彩传递的区域图像融合算法，满足人眼的视觉特性，算法集成在DSP芯片内部，达到了体积小、功耗低的目的。（4）实现了视频图像的全景无缝拼接和全景视频实时显示，扩大了感知系统的观察视野，从而代替了价格昂贵的鱼眼摄像机，降低系统成本。参考文献资料： ［1］韩崇昭, 朱洪艳, 段战胜等. 多源信息融合. 第1版. 北京: 清华大学出版社, 2006.4
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