一种红外超分辨成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种红外超分辨成像方法及装置，所述方法包括以下步骤：调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；根据所述亚像元编码信息，获取待测目标亚像元编码的图像；根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像，通过亚像元编码技术实现超分辨成像，与机械微扫描技术相比，不需要复杂精密的机械机构，避免了机械移动误差对成像质量的影响，且成像速度更快，更便于工程化集成，同时可方便地获得大量具有不同编码的图像，从而重建出尽量高分辨率的图像。辨率的图像。辨率的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种红外超分辨成像方法及装置


[0001]本专利技术涉及红外成像领域，特别涉及一种红外超分辨成像方法及装置。

技术介绍

[0002]红外成像系统在红外遥感、枪炮瞄准、夜视、跟踪制导、汽车辅助驾驶等方面得到广泛应用。在许多应用领域中，要求红外成像系统具有较高的分辨率。然而，受红外探测器制作工艺的限制，红外系统的成像分辨率很难达到可见光的水平。因此，只能采用其它手段来提高红外系统的分辨率，突破系统光学分辨率极限。目前大多采用过采样技术来实现超分辨图像重建，即在不改变光学系统和探测器参数的前提下，利用多次亚像元错位成像并结合图像融合技术来提高探测器采样频率，减少频谱混淆。但现有的超分辨技术大多是通过增加微动调节机构来实现亚像元移动，比如移动成像镜头或焦平面探测器，这在很多情况下是难以从工程上实现的，比如有些制冷红外系统的镜头尺寸很大，焦平面探测器通常安装在沉重的模块上，很难灵活移动，且这些通过机械移动来实现错位成像的方法由于移动精度和定位稳定性等原因，往往不可避免地造成成像质量下降。
[0003]因此亟需新的技术方案解决现有超分辨技术中存在的不足。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种红外超分辨成像方法及装置，以代替传统的机械式微扫描错位成像方案，既可提高红外成像分辨率，又能简化系统结构，提高成像速度，且便于工程化实现。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的具体技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术提供一种红外超分辨成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；
[0008]根据所述亚像元编码信息，获取待测目标亚像元编码的图像；
[0009]根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像。
[0010]具体地，生成多组亚像元编码信息以获得多组所述待测目标亚像元编码的图像。
[0011]进一步地，所述根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像步骤包括：
[0012]分析多组所述亚像元编码的图像，获取多组图像重建信息；
[0013]根据所述多组图像重建信息，生成所述待测目标的超分辨图像。
[0014]进一步地，所述根据所述多组图像重建信息，生成所述待测目标的超分辨图像步骤还包括：
[0015]图像变换、图像压缩、图像增强、图像消模糊、图像分割、图像拉伸和增益控制操作。
[0016]另一方面，基于上述提供的一种红外超分辨成像方法，本专利技术还提供一种红外超
分辨成像装置，所述装置包括：
[0017]亚像元编码模块，用于调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；
[0018]成像模块，用于对目标进行成像，获得与所述亚像元编码信息对应的亚像元编码图像信息；
[0019]图像处理模块，用于根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像。
[0020]进一步地，所述亚像元编码模块包括：
[0021]亚像元编码生成单元，用于调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；
[0022]亚像元编码控制单元，用于调节和控制所述亚像元编码生成单元，以获得预设的亚像元编码信息。
[0023]具体地，所述亚像元编码控制单元可以控制所述亚像元编码生成单元生成多组亚像元编码信息，以获得多组所述待测目标亚像元编码的图像。
[0024]进一步地，所述成像模块包括：
[0025]成像镜头，用于对所述待测目标进行成像；
[0026]探测器单元，用于接收所述成像镜头的成像，并将所述成像转换成电信号输出至所述图像处理模块。
[0027]进一步地，所述成像模块还包括辅助机构单元，用于辅助调节所述待测目标的成像效果。
[0028]进一步地，所述图像处理模块包括：
[0029]图像采集单元，用于采集并存储所述待测目标的亚像元编码的图像；
[0030]图像分析单元，用于分析和识别所述亚像元编码的图像，获取图像重建信息；
[0031]超分辨图像重建单元，用于根据所述图像重建信息获取所述待测目标的超分辨图像。
[0032]进一步地，所述超分辨图像重建单元还用于图像变换、图像压缩、图像增强、图像消模糊、图像分割、图像拉伸和增益控制操作。
[0033]采用上述技术方案，本专利技术所述的一种红外超分辨成像方法及装置，具有如下有益效果：
[0034]1.本专利技术所述一种红外超分辨成像方法及装置，通过亚像元编码技术实现超分辨成像，与机械微扫描技术相比，不需要复杂精密的机械机构，避免了机械移动误差对成像质量的影响，且成像速度更快，更便于工程化集成。
[0035]2.本专利技术所述的一种红外超分辨成像方法及装置，与具有固定图案形状的机械编码板或探测器编码技术相比，其图案可任意调节，调节更加灵活，可方便地获得大量具有不同编码的图像，从而重建出尽量高分辨率的图像。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对
于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0037]图1本专利技术所述的一种红外超分辨成像方法的步骤图；
[0038]图2本专利技术所述的一种红外超分辨成像装置的结构示意图；
[0039]图3是图2中亚像元编码模块的结构示意图；
[0040]图4是图2中成像模块的结构示意图；
[0041]图5是图2中图像处理模块的结构示意图；
[0042]图6本专利技术实施例中一种红外超分辨成像装置的结构示意图。
[0043]图中：1-成像镜头，2-液晶编码板，3-液晶编码控制器，4-焦平面探测器，5-图像处理器。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外超分辨成像方法，其特征在于，包括以下步骤：调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；根据所述亚像元编码信息，获取待测目标亚像元编码的图像；根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成多组亚像元编码信息以获得多组所述待测目标亚像元编码的图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测目标亚像元编码的图像，获取所述待测目标的超分辨图像步骤包括：分析多组所述亚像元编码的图像，获取多组图像重建信息；根据所述多组图像重建信息，生成所述待测目标的超分辨图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多组图像重建信息，生成所述待测目标的超分辨图像步骤还包括：图像变换、图像压缩、图像增强、图像消模糊、图像分割、图像拉伸和增益控制操作。5.一种红外超分辨成像装置，用于执行权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括：亚像元编码模块，用于调节液晶编码板中液晶的状态，使得所述液晶中每个像素的尺寸小于焦平面探测器像元的尺寸，以生成亚像元编码信息；成像模块，用于对目标进行成像，获得与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏，
申请(专利权)人：觉芯电子无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：