针对固定红外摄像机视频监控在夜雾天况下获得的成像效果差、监控范围有限等问题,运用带云台的LED红外摄像机,结合红外成像与可见光成像的特点,提出一种变焦式夜雾天彩色视频构建的方法。该方法在天气状况良好的白天利用可见光成像特点实现全景图像接拼,然后将红外图像与全景图像配准,从而构建出视场角一致的可见光背景图像。在能见度较低的夜雾下利用红外成像系统提取运动目标,然后通过掩模融合算法和配准参数,将运动目标同比例发融合到可见光背景图像相同位置中,最终实现变焦式彩色视频构建。实验结果表明,该方法能够满足大范围监控和夜雾天全天候彩色视频实时监控的要求。

为了控制电视和红外摄像机的工作模式和探测图像的采集处理, 在光电探测系统开发中采用LabVIEW 2009设计了摄像机控制软件。根据摄像机串行通信控制的特点设计摄像机设置子程序, 通过发送不同的命令码实现摄像机工作模式的设置。采用图像采集处理子程序对探测的图像进行采集和处理, 使视频图像经采集、消旋和显示处理后实时输出显示。应用结果表明, 程序对摄像机的工作控制灵活, 输出视频图像的效果满足要求。

提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型, 给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子, 然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子, 最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演, 从而获得目标辐射特性。 对中波红外摄像机进行了定标, 利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验。实验结果表明, 利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8%左右, 高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20%的测量精度。得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度。