目  次

1   绪论1

1.1 课题的任务和提出1

1.2 红外图像目标特性1

1.3伪彩色图像增强处理3

2   伪彩色编码方法·5

2.1伪彩色编码基本原理5

2.2常见的伪彩色处理方法5

2.3改进型的伪彩色编码方式7

3   一种基于ISH空间的红外伪彩色编码算法研究·9

3.1人眼视觉特性9

3.2 彩色空间介绍·10

3.3 HSI空间介绍·11

3.4 HSI空间与RGB空间变换·12

3.5 基于HSI空间的伪彩色编码原理·14

3.6 新算法研究·14

4   算法实现及试验结果分析·15

4.1 算法实现·15

4.2试验结果及分析·17

结论·19

致谢 ·20

参考文献21

1  绪论

1.1课题的提出和任务

     随着现代社会科技的发展，红外成像技术在军事和科研领域都发挥着重要的作用，各个国家的军事、国防研究和工业部门根据市场需求的不同一直在利用新型探测器材料开发红外热成像技术以应用于未来战场。红外波段的辐射波波长比可见光长、比无线波短，所以红外图像的空间分辨能力处在可见光和无线波之间，由于外加不稳定因素和摄像装置本身的不完善，导致所得到的红外图像不太清楚，于是，红外图像必须经过一定的处理，才能够生成易于机器辨别或人眼感测到的图像，才能够使目标被正确地检测与识别。同时图像同步处理的研究也得到了持久稳步的发展。人眼对于黑白灰度级并不敏感，而红外热成像系统产生的是黑白的红外图像，灰度值变化范围小，所以人眼几乎不能从原来的红外图像中获得所需要的信息，而人眼的视锥细胞能够很好的区别颜色的色调和亮度，因此，需要用伪彩色办法来处理红外图像，使图像的细节与层次感加强，更加便于人眼分辨，从中获得更多的有用信息。然而，常见的红外图像伪彩色处理方法都是直接采用红绿蓝三基色作为基本的颜色空间构成而映射出图像，不符合人的感知习惯。该课题研究的意义在于通过使用一种适合人眼感知的彩色空间的伪彩色编码方法进行处理，希望最终能够得到的图像细节丰富，彩色感也更符合人眼感知。论文网

1.2红外图像目标特性

人眼能感知可见光波长范围在0.38~0.78 之间，超过这个范围人眼便无法响应，而在夜间或恶劣气候条件下，由于自然可见光环境适应性差，人眼便无法观察到周围景物。为了提高对夜间景物的分辨能力，使人们在夜间可以像白天一样进行作业，研究人员通过了解自然景物自身发出红外辐射这一本质，渴望研发出一种装置，能够将目标自身的红外热辐射用可见光图像呈现出来，继而使得人眼在夜间能看清东西。红外成像系统就是能够实现上述转换的一种装置。它将自然景物各部分的温度差异及发射率的差异转换成电信号，再将此种特殊的电信号转换成可见光图像。这种成像转换技术，常常称为热成像技术，其装置称为热像仪（应该也是红外传感器）。[1] 由于目标与背景当中有着热辐射与发射率的不同，因而其所产生的热对比度有差异，红外成像系统便可以根据其所发射的红外辐射，测量出其能量密度分布并反映到焦平面阵列上。

1.2.1红外成像基本原理

红外成像的基本原理与可见光不同，其原理是使用红外探测器接收目标以及背景的红外辐射，探测器输出电信号对应于灰度值，最终显示为灰度图像。由于各个物体自身温度的差异，它们辐射出来的红外线也就不同，随着温度升高，红外辐射越强，在红外图像上该像素显示出的亮度越高。