针对传统红外面阵探测器成像存在分辨率低、视场范围窄、非均匀性的问题, 提出一种基于红外点元探测器的扫描成像方法。该方法首先利用微型电机驱动扫描镜依次获取物体表面的红外热斑, 经光学镜头聚焦到红外点元探测器, 进行光电转换; 然后经信号处理板采集、处理后生成红外灰度图像; 最后利用多阈值分割的伪彩色映射模型, 将灰度图像转换成伪彩色图像。实验结果表明: 红外点元探测器扫描成像方法能够实现红外场景的大视场、高分辨率成像, 且点元探测器加工制造简单, 价格低廉, 有效突破了传统大面阵成像的高昂成本限制, 更加有利于红外成像技术的推广和应用。

针对现有的红外偏振图像伪彩色技术只能对采集到的偏振图像进行标量的、非动态的显示, 研究了基于P、S偏振态图像的红外伪彩色信号处理。将P、S偏振态图像信息经过处理后映射到RGB颜色空间, 设计了以TMS320DM642芯片作为核心处理器的伪彩色处理系统硬件电路, 完成了伪彩色信号处理系统的软件设计与调试分析。该红外偏振图像处理系统通过采集被测物体表面反射的红外偏振特性, 获得更多有用信息的同时保证了对红外偏振图像的处理速度, 对于红外目标识别及检测有参考意义。

为了解决量子图像处理中的图像增强问题, 提出了一种基于灰度级-彩色变换法的量子图像伪彩色编码方法。基于通用量子图像表示(GQIR) 模型, 对热金属码分段函数进行量子化, 并给出了该算法实现的量子线路图, 该量子线路设计分为量子 R 变换器、量子 G 变换器和量子 B 变换器三部分, 总的量子线路图所用基本量子门数为 2947。相比于经典伪彩色编码, 量子图像伪彩色编码基于量子态的叠加性和相干性, 实现了空间复杂度和时间复杂度的指数级降低。仿真实验结果表明该算法具有可行性。

针对现有的红外与可见光图像融合算法无法很好地保留红外图像热辐射信息这一问题，提出了一种基于热辐射信息保留的图像融合算法。通过NSCT（non-subsampled contourlet transform）变换对红外与可见光图像进行多尺度分解，得到各自的高频子带和低频子带，可见光低频子带部分经拉普拉斯算子提取特征后与红外低频子带部分叠加得到融合图像的低频系数，高频部分使用基于点锐度和细节增强的融合规则进行融合以得到高频系数，最后通过逆NSCT 变换重构得到融合图像。实验表明，相较于其它图像融合算法，所提算法能在保留红外图像热辐射信息的同时，保有较好的清晰细节表现能力，并在多项客观评价指标上优于其它算法，具有更好的视觉效果，且在伪彩色变换后有良好的视觉体验，验证了所提算法的有效性和可行性。

为了提高工业带钢的质量和产量,针对传统人工识别难度大、效率低和客观性不够等问题,提出了一种基于软注意力机制的带钢表面缺陷识别方法,对传统深度残差网络ResNet模型进行了改进,使用伪彩色图像增强技术处理图片,得到了新的训练集。实验结果表明,在不同信噪比情况下,相比于传统的模型,改进模型A-ResNet50和A-ResNet101都能准确识别不同类型的带钢表面缺陷图像,在测试集上的准确率分别为98.61%和98.05%,单位推断时间达到了0.078 s和0.130 s,证实了A-ResNet50和A-ResNet101模型在带钢表面缺陷识别上的可行性以及可靠性。所提出的方法识别精度高,实现了带钢表面缺陷的智能识别,同时满足工业识别需求。

提出一种基于改进颜色传递策略与非下采样 Contourlet变换(NSCT)的红外与可见光图像伪彩色融合算法。首先, 利用 NSCT与基于清晰区域的 Canny边缘检测算法获得灰度融合图。其次, 将融合灰度图像插入 Y通道, 源图像与融合灰度图像之间的残差图像分别插入 Cb、Cr通道以生成 YCbCr源彩色图像。最后, 利用本文设计的颜色传递模型对源彩色图像和目标图像进行色彩颜色统计匹配, 同时, 通过自适应颜色传递参数模型调整颜色传递参数。实验结果表明, 本文提出的融合算法使得伪彩色融合图像不仅对比度高、传递色彩自然、可以较好地抑制色彩渗入图像目标, 而且对目标图像质量要求不严格。

CCD摄像法测量激光进场光斑能量分布和能量值, 伪彩色技术处理获取的光斑图像, 使其能量分布可视化, 便于观察和评价光斑质量；测量漫反射板开孔位置处的能量值并结合光斑图像的灰度值分布规律, 计算得到光斑的总能量。实验和计算结果表明：CCD摄像法具有较好的准确性和实用性, 在激光光斑测量方面具有重要的应用价值。

为了提高材料的熔覆层性能, 采用图像处理技术对激光熔池温度场进行了检测。利用彩色CCD工业相机采集图像数据, 运用中值滤波方法去除图像噪声; 处理后的图像数据经过高精度HG-2标准高温黑体炉标定后得到温度拟合公式。通过图像处理将原始图像转化为伪彩色图像, 能够较好地反映熔池各个区域的温度分布及变化规律。结果表明, 通过拟合公式计算得到的温度与实际温度最大误差为1.23%。检测精度满足现场需求, 实现了对熔池的温度检测。

针对用传统的颜色传递算法得到的彩色融合图像 存在目标与背景颜色相近、目标变淡的问题,提出了一种基于颜色对比度 增强的红外与微光图像彩色融合方法。首先对红外和微光图像进行 了伪彩色融合,然后对彩色参考图像与伪彩色融合图像进行了颜色传 递。其次,采用大津分割法分割出了微光图像中的目标信息,并得到了目标 区域。最后,在HSI颜色空间中利用目标区域对颜色传递后的融合图像 的H、S、I分量进行了调整,并得到了最终的融合图像。实验结果表明,利 用该方法得到的彩色融合图像具有目标与背景对比度高、细节丰富、色 彩较好等特点,可提高人眼对场景的理解和对目标的快速识别。

在靶场光电测量任务中，为满足远距离实时监测任务进展的需求，常要将数字相机采集的图像信号转换为SDI视频信号，并将相应信息叠加后显示输出。针对这一问题，以Microsoft Visual Stdio 2010为软件开发平台，结合OpenCV2.4.11，利用Decklink Duo采集卡将Camera Link Full图像视频信号转换为双通道SDI信号输出，并分别对这些信号进行了文字信息叠加显示处理以及模拟红外伪彩色处理。实验达到了预期的显示效果，证明该方法有效，可以满足实际任务的要求。