圖6 先進(jìn)雙波段圖像處理技術(shù)采集的圖像

美國(guó)陸軍早在1999年以前就采集了大量的主要軍事目標(biāo)的中長(zhǎng)波圖像，基于主流的自動(dòng)識(shí)別算法，對(duì)中波、長(zhǎng)波、中長(zhǎng)波簡(jiǎn)單疊加以及中長(zhǎng)波特殊融合幾種情況，進(jìn)行了識(shí)別成功率的對(duì)比研究。結(jié)果表明，采用中長(zhǎng)波特殊融合的圖像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，可以在更少的樣本數(shù)據(jù)、更短的時(shí)間內(nèi)，讓識(shí)別成功率有顯著的提升。美國(guó)海軍基于所開(kāi)發(fā)的雙線列雙波段成像系統(tǒng)，采用目標(biāo)信息融合的方法，有效地提高了探測(cè)識(shí)別的成功率。

意大利海軍和SELEX公司在2008年對(duì)靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)道文章中，通過(guò)理論推導(dǎo)，證明了采用雙波段圖像能夠提高探測(cè)率，且使跟蹤精度翻倍。相關(guān)機(jī)構(gòu)組織了對(duì)各種海事目標(biāo)的測(cè)試試驗(yàn)，以驗(yàn)證該系統(tǒng)所采用圖像融合技術(shù)和基于雙波段圖像的搜索跟蹤算法的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明采用該雙波段成像系統(tǒng)能夠有效提高探測(cè)率，降低虛警率和建立跟蹤的時(shí)間。圖7所示為意大利海軍用靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別跟蹤試驗(yàn)的圖像，上面是中波，下面是長(zhǎng)波。

圖7 靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別跟蹤試驗(yàn)的圖像

2.3 獲取目標(biāo)溫度、光譜特性等特征信息

從目前的公開(kāi)文獻(xiàn)來(lái)看，大多涉及雙波段成像技術(shù)應(yīng)用方面的報(bào)道都跟美國(guó)有關(guān)，這也反應(yīng)出美國(guó)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。除了上述應(yīng)用，雙波段成像技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用方向就是對(duì)雙波段圖像信息進(jìn)行深度提取，進(jìn)一步獲取關(guān)于目標(biāo)的溫度、發(fā)射率、光譜特性等方面的特征信息。這些信息有助于進(jìn)一步判別目標(biāo)的類(lèi)型、材料等等，在反偽裝、反干擾、反誘餌等方面有重要的應(yīng)用潛力。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室基于中長(zhǎng)波雙波段成像設(shè)備開(kāi)發(fā)了一種絕對(duì)溫度測(cè)量技術(shù)，測(cè)溫精度達(dá)到1℃，所用熱像儀采用320 × 240量子阱中長(zhǎng)波探測(cè)器，像元大小40 ?μm。美國(guó)海軍和加拿大ABB公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的圖像傅里葉變換光譜輻射探測(cè)設(shè)備，采用兩個(gè)不同波段的傳感器獲取圖像，并進(jìn)行光譜信息分析?？梢杂糜诜治鰵怏w、物質(zhì)的光譜信息，對(duì)物體進(jìn)行初步的分辨。

3 結(jié)束語(yǔ)

從目前的公開(kāi)文獻(xiàn)可以看到，在研制出雙波段探測(cè)器之前，國(guó)外通過(guò)采用雙探測(cè)器或者雙線列探測(cè)器的方案，對(duì)中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)進(jìn)行了研究，在雙波段圖像融合、雙波段圖像跟蹤等方面進(jìn)行了驗(yàn)證。

美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家都相繼研制出了雙波段探測(cè)器，結(jié)合前期積累的技術(shù)基礎(chǔ)，很快就開(kāi)發(fā)出雙波段成像系統(tǒng)，進(jìn)一步支撐了雙波段成像應(yīng)用技術(shù)的研究。近年來(lái)，雙波段成像技術(shù)領(lǐng)域的文獻(xiàn)逐漸減少，且主要集中在小像元、大面陣、新材料雙波段探測(cè)器方面。這也說(shuō)明國(guó)外相關(guān)機(jī)構(gòu)在之前就對(duì)相關(guān)的整機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了較充分的研究。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)雙波段成像技術(shù)也將走上和單波段類(lèi)似的更高分辨率、更靈敏、更低的成本和功耗、更小體積、更強(qiáng)大的圖像處理能力的發(fā)展路徑。