1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 北方夜视技术股份有限公司，云南昆明 650217
3 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081，
以像增强器为核心成像器件的微光夜视技术一直是国内外重点发展的关键技术，广泛应用于军用夜视领域。直接对比分析不同型号像增强器输出图像特性的评测方法是评价像增强器成像性能最为直观的重要维度，但由于像增强器为直视型成像器件，带来野外实验光路搭建、多路视频同步录制、不同外型尺寸像增强器适配性等多方面的挑战。因此，本文研究了外场微光像增强器成像效果对比评测方法，研制了包含双像增强器成像光路、低照度 CMOS成像光路与激光测距机的光轴平行对比评测系统，可实现同时观察和多路像相机的成像数字视频的采集；系统可便捷地适配安装多种不同外型尺寸、不同供电方式的典型像增强器，同时包含激光测距功能，可测量观察目标的距离；在上位机软件中集成多个无参考图像质量评价指标，可通过数字图像处理技术辅助观察者判断不同型号像增强器成像效果的优劣。实际外场测试实验表明测评系统方便可行，能够反映不同成像光路的成像效果，可反馈指导像增强器生产制造工艺的进一步优化，促进微光夜视技术的发展。
像增强器 外场实验 效果对比 图像质量评价 系统集成 image intensifier, experiment set-up in the field,
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
RGBW滤光阵列常被用于提升探测器在低照度下的成像质量,但相应的彩色重构方法依然是结合拜尔阵列特点设计的,未充分利用亮度信息的优势,故重构结果较差。针对这一缺陷,首先,使用引导滤波挖掘亮度信息和彩色信息的关联性。然后,根据残差的平滑性,设计了适用于SONY-RGBW滤光阵列空域特点的采样率逐步提升的多步残差插值算法。接着,为改进算法边缘适应性,结合在正交方向上的插值结果,引入迭代过程并改进逐像素的评价因子。最后,利用亮度信息的高频成分增强彩色图像。在Kodak数据集和实际场景采集图像上的实验结果表明,所提方法能够降低颜色混叠,重构出清晰的图像细节,且有/无参考图像的客观评价指标优于现有RGBW滤光阵列彩色重构方法。
探测器 SONY-RGBW滤光阵列 残差插值 引导滤波 二维离散小波变换 彩色重构 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2004001
Author Affiliations
Abstract
School of Optoelectronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
For better night-vision applications using the low-light-level visible and infrared imaging, a fusion framework for night-vision context enhancement (FNCE) method is proposed. An adaptive brightness stretching method is first proposed for enhancing the visible image. Then, a hybrid multi-scale decomposition with edge-preserving filtering is proposed to decompose the source images. Finally, the fused result is obtained via a combination of the decomposed images in three different rules. Experimental results demonstrate that the FNCE method has better performance on the details (edges), the contrast, the sharpness, and the human visual perception. Therefore, better results for the night-vision context enhancement can be achieved.
350.2660 Fusion 040.3780 Low light level 100.2980 Image enhancement Chinese Optics Letters
2018, 16(1): 013501
