韩广良

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)

1 引言

目前基于光学成像的目标跟踪系统越来越多地使用多波段成像传感器进行目标场景的实时获取处理，目的是利用不同波段传感器响应场景的不同特性，获取对目标更详细的描述信息，以及更丰富的特征表达，通过对这些特征的处理，实现对场景目标更可靠更稳定的捕获和跟踪。本文以目前应用最广泛的可见与红外图像的多波段传感器组合为例，说明其应用的特点。

采用多传感器进行目标探测，大致可分为两种情况，一是这几种传感器的图像来自同一光学系统，即由光学系统通过镜片组的折反等处理，使进入光学系统的光线同时成像在后端的多个传感器上。这种方式的好处在于，虽然各个传感器分别在不同的波段成像，但是由于其来源为同一组光线，因此，成像后的图像是严格对应的。这种情况一般不需要复杂的图像对准过程，即对于后期的图像处理比较简单，这里不讨论此种情况。二是对于同一场景的不同波段传感器，分别来自不同光学系统，甚至不同的成像时刻，不同的成像条件，虽然指向相同的场景，但是由于以上这些不同，导致相同的场景在不同传感器中的表现形式具有很大的差异。例如一个地面的发电厂烟筒，一个可见光相机从其正上方向下拍摄，而另一个红外相机从其侧面拍摄，可以想象，这样获取的相同场景的异波段图像之间，具有明显的差异，要实现二者之间的配准，或者利用其中的一幅图像，在另一幅图像中进行自动识别定位，具有较大的难度。……