以傳感網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息感知系統(tǒng)是重要的探測設(shè)備,，目前的信息監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)通常采用CCD,、微光電視和熱像儀中的1種探測器單獨工作或2～3種探測器切換工作，存在各種探測盲區(qū),，不能發(fā)揮各自優(yōu)勢,。微光電視和CCD易受天氣影響，穿透煙霧能力差,；熱像儀具有穿透煙塵能力強,、可全天候工作的優(yōu)點，但分辨力低,，所成圖像不符合人眼視覺習(xí)慣,。向榮集團(tuán)有限公司與南京理工大學(xué)對于這三種具有互補性的探測設(shè)備，通過多光譜圖像融合技術(shù),，研制出了紅外,、微光、可見光多光融合的信息感知系統(tǒng),，本文將介紹其主要功能,。

　　1 ICCD與紅外圖像融合

　　利用多光譜圖像融合系統(tǒng)，在低照度環(huán)境下對同一場景的圖像進(jìn)行了采集與灰度融合,，如圖1所示,。其中a) 是ICCD圖像，b)是紅外圖像,，c)為灰度融合圖像,。可以看出,，紅外圖像能夠準(zhǔn)確地探測熱目標(biāo),，而ICCD圖像能夠提供較豐富的細(xì)節(jié)信息，但是難以檢測與景物無法分辨的目標(biāo),。經(jīng)過圖像融合處理以后,，在可見光和3～5 μm波段，融合圖像不僅準(zhǔn)確反映出了目標(biāo)信息,，同時還較好地反映了細(xì)節(jié),。

圖1 ICCD與紅外的灰度融合圖像

　　在低照度環(huán)境下對同一場景的圖像進(jìn)行了采集與彩色融合，如圖2所示,。其中a) 是ICCD圖像,，b)是紅外圖像,，c)是彩色融合圖像?？芍?，在可見光和3～5μm波段，彩色融合圖像除保留了灰度融合特征外,，在對目標(biāo)的檢測,、跟蹤、識別過程中,，更符合人眼的視覺特征,，有助于提高對目標(biāo)的探測與識別概率。

圖2 ICCD與紅外的彩色融合圖像

　　2 CCD與紅外圖像融合

　　多光譜圖像融合系統(tǒng)除具備ICCD與紅外融合功能外,，另一顯著特點是CCD與紅外融合,。在相同視場與高照度環(huán)境下，對中山陵景區(qū)進(jìn)行了圖像采集與融合,，圖3是森林中公路上的車輛與兩旁行人的情況,，在融合圖像中，在可見光和3～5 μm波段,，突現(xiàn)了兩傳感器的光譜特征與互補性,。

圖3 相同視場的CCD與紅外圖像融合

　　圖4是對遠(yuǎn)距離建筑的觀察，在CCD探測系統(tǒng)中沒有觀察到的建筑,，由于在融合圖像中發(fā)揮了3～5 μm波段熱像儀的觀測效果,，致使融合圖像中建筑物清晰可辯。

圖4 相同視場的紅外與可見光融合圖像

　　在一般的跟蹤系統(tǒng)中,，通常采用大視場搜索,，小視場跟蹤方法，在顯示系統(tǒng)中通過切換對目標(biāo)進(jìn)行觀察,。利用圖像融合技術(shù),，可以研制大小視場不同的搜索跟蹤融合系統(tǒng)。圖5給出了不同視場的紅外與可見光融合圖像,，對同一目標(biāo),，在兩個不同的光譜范圍，可以更客觀的評價該目標(biāo)的熱輻射輻射特性和光譜反射輻射特性,。

圖5 不同視場的紅外與可見光融合圖像

　　無論軍事與民用，如果在信息平臺中配裝了CCD與熱像儀,，就可以采用圖像融合技術(shù),，將可見光波段、3～5 μm或者8～14 μm的信息進(jìn)行融合,，充分提高對待發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的感知性能,。

　　3 CCD與雷達(dá)圖像融合

　　CCD與雷達(dá)圖像融合,，國外已經(jīng)報道了合成孔徑雷達(dá)與視頻圖像的融合在軍民領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。利用目前研制的紅外,、微光與可見光融合的信息感知系統(tǒng),，可以探索防撞成像雷達(dá)、毀傷評估雷達(dá)等雷達(dá)圖像與紅外,、微光,、可見光圖像進(jìn)行融合。

　　圖6是我國在4000 m高空對某一機場獲得的毀傷評估雷達(dá)圖像,，除機場跑道外,，圖像的目標(biāo)識別存在一些問題，如果在軍事上作為毀傷評估,，尚不能辨別跑道的真實情況,。

圖6 4000m高空某一機場的雷達(dá)圖像

         圖7是從網(wǎng)站下載的該機場的衛(wèi)星圖像(CCD)，是多次拼接的結(jié)果,。在網(wǎng)站上可以對該圖像放大,，獲得清晰的可視效果。

圖7 相同視距下由網(wǎng)站獲得的衛(wèi)星圖像CCD

　　對兩幅圖像進(jìn)行了融合,，其效果如圖8所示,。將圖8與圖6相比，在雷達(dá)圖像中無法辨別的目標(biāo)與衛(wèi)星圖像對照后可以注釋目標(biāo),，增加對雷達(dá)圖像的理解,。如果作為毀傷評估雷達(dá)，可以利用目前網(wǎng)站的信息,，對感興趣的地域預(yù)先建立大型數(shù)據(jù)庫,，在戰(zhàn)爭時代，將其與雷達(dá)圖像融合,，可以較為準(zhǔn)確地辨別戰(zhàn)爭對該地域的毀傷程度,。

圖8 相同視距下雷達(dá)與衛(wèi)星圖像CCD的融合

　　關(guān)于雷達(dá)與視頻圖像實時融合的探測應(yīng)用問題，如果平臺上配備了CCD,、熱像儀與雷達(dá)系統(tǒng),，白天可以采用CCD、熱像儀與雷達(dá)圖像的融合,，在可見波段,、3～5μm或者8～14 μm以及雷達(dá)波段構(gòu)成對可疑目標(biāo)的全頻譜融合觀測，晚上同樣可以采用ICCD,、熱像儀與雷達(dá)圖像的融合,，同樣在全頻譜波段對可疑目標(biāo)進(jìn)行實時的融合觀測，可以提高目標(biāo)的探測與識別概率,。在高速公路上行駛的車輛如果裝備合成孔徑雷達(dá)與熱像儀,，采用圖像融合技術(shù)后,，可以大幅度降低車輛的追尾事故。