融合显示红外在线监测系统的实用化研究

• 作 者: 王洪光
• 出 处: 天津理工大学
• 发表日期: 2007年01期
• 关键词: 在线监测 图像融合 小波变换 图像配准 特征点

红外热像技术作为人类认识自然、探索自然的一种新工具,经过不断的成熟与完善,逐渐成为设备在线监测的一项行之有效的技术手段。红外热像监测以远距离、非接触、实时、快速、在线监测等方式获取设备的运行状态信息,进而及时地排除系统的故障。但由于目标的红外辐射十分复杂,而且影响目标红外辐射的因素很多,红外热图像的清晰度远不如可视图像,而人们在利用红外热图分析问题时,常常希望同时看到可见光信息与红外信息。作为计算机视觉领域和图像理解的一项重要的技术,图像融合为人们同时观察红外热信息与可见光信息提供了一个有效的方法。本文将数字图像融合技术与红外在线监测系统结合,以红外热像图的形式显示出被测目标的热辐射能量分布,以可视图像的形式显示出被测目标的完整形状和准确位置;通过将红外热像与可见光图像中的有用信息融合在一起,给出融合显示画面。从而大大地提高了热故障点定位的准确性。针对前期已有融合研究成果,本文主要解决融合显示在线监测系统在实际应用过程中所遇到的图像配准问题。图像配准是图像融合技术的关键环节,只有经过配准后的图像才能进行有效的融合。配准效果的优劣直接影响到图像融合效果的好坏。本文研究以实现红外热图像与可见光图像图像配准为最终目标,通过对各种图像配准处理方法的研究,提出一套效果较好,实用方便,容易实现的红外与可见光图像配准方案,并用VC++编制程序模拟实现相关效果。本文分六章介绍了融合显示的红外在线监测系统。首先用两个独立章节简要介绍了红外在线监测技术和图像融合技术的相关基本原理。提出了基于融合显示的红外在线监测系统组成方案,并描述了本系统图像融合层次、融合方法的选择原则,最后,给出了红外热像和可见光图像的融合效果;第四、五两章重点介绍了图像配准技术的相关原理。介绍了本文应用的图像配准系统的原理、步骤。并通过大量的图像配准实验对比分析,最终给出了实用可行的红外与可见光图像配准方案。为融合显示的红外在线监测系统地最终整机化实现奠定了基础。