图像融合作为图像处理领域的一个重要分支, 已成为研究的热点问题之一。对于像素级图像融合, 多尺度多分辨率分解已被广泛应用, 但是在低频子带的处理上, 由于平均法容易导致融合图像出现模糊, 对比度下降等问题, 提出基于区域能量的低频子带融合方法; 对于高频子带, 在考虑系数本身的同时, 也考虑其邻域系数的影响。对已配准的可见光和红外源图像进行融合实验, 并对融合图像进行评价, 结果表明, 文中方法在保留图像轮廓的同时, 充分保留了图像的高频边缘及细节信息。

现代战争的战场环境日趋复杂,单一制导模式容易受到有效干扰,而复合导引头则可利用各种制导模式的优点,互补不足。根据红外成像传感器、主动毫米波雷达和被动雷达的技术特点,分析了红外成像/主动毫米波雷达复合导引头、红外成像/被动微波复合导引头的工作流程。为了提高复合导引头的抗干扰能力,结合反舰导弹的实际工作流程,远距离时利用毫米波雷达或被动雷达进行探测,近距离时利用红外目标特征来区分干扰和舰船目标,从而形成适用于反舰导弹红外成像/主动毫米波雷达复合导引头和红外成像/被动微波复合导引头的末制导策略。

红外导引头在检测目标时，主要依据经大气传输后获得的目标与背景红外辐射差异，红外辐射在大气传输过程中受到不同因素的影响，对于导引头红外最大捕捉距离等关键战技术指标带来一定程度的影响，能见度、温度等条件的不同可能导致导引头在特定环境下最大捕捉距离下降，或是对于捕获的目标成像不清晰，对于小目标无法在常见距离正常检测。依据各因素对红外辐射传输影响的变化规律，分析大气传输对导引头关键战技术指标的影响，在明确该影响的前提下，立足试验日获得的战技术参数数据，分析建立主要因素的变化对于试验日延伸条件下战技术参数的影响，为后续试验提供技术支持。

红外制导在现代战争中占据独特的技术地位, 作为其关键技术之一, 红外小目标检测一直是理论研究的热点, 但是由于多种因素的影响, 红外小目标容易淹没在背景中, 日趋复杂的背景以及隐身技术的应用, 给红外小目标的检测带来极大的困难。结合尺度空间理论, 分析红外小目标图像的能领域特征, 采用多步长能量差异进行目标中心点及尺寸的确定, 最后根据噪声和目标点的特征, 对检测结果中的孤立噪声点进行剔除, 最终检测出小目标。实验结果表明, 该算法计算简单方便, 运行时间短, 能够有效地检测出目标。

红外成像制导具有灵敏度高、空间分辨率高、抗电磁干扰能力强等优点, 目前已被各国广泛应用。但是在成像制导过程中, 由于弹目之间的相对快速运动容易造成成像运动模糊, 使得目标相对于成像系统产生横向运动和目标尺寸的相对变化, 给后续目标识别与跟踪造成影响。针对红外成像制导拍摄到的图像, 在运动参数未知的情况下, 采用点扩展函数预估计方法, 分别利用Roberts边缘检测算子和自相关的方法确定出点扩散函数的运动方向和尺度参数。在此基础上, 采用有约束的最小二乘滤波对图像进行恢复, 仿真实验结果表明, 文中算法可较好的对运动模糊图像进行恢复, 取得不错的效果, 为红外成像制导目标识别与跟踪奠定基础。

红外小目标检测一直是图像处理研究的热点和难点, 由于受到多种因素的影响, 红外小目标图像存在信噪比低、对比度差的问题, 目标容易被背景所覆盖。研究天空背景红外图像特征, 针对图像场景各部分的特点, 采用形态学算法对原始图像进行预处理, 剔除噪声的影响, 然后利用图像像素间的相关性, 即若同为目标像元, 则在水平和垂直方向上, 灰度变化一般较为平缓, 据此利用对角线邻域像素差值信息, 对噪声抑制后的图像进行红外小目标检测。仿真实验结果表明, 该算法计算简单方便, 能够较为有效地提取出目标。

白天恒星探测最大的困难在于过强的背景辐射, 全天时近红外多视场探测系统将三个参数相同的探测器刚性固连在探测平台上, 同时进行恒星探测。结合中国地理位置, 分析了白天近红外波段三个探测视场内的恒星——背景对比度随太阳天顶角、平台方位角、平台x方向俯仰角, 平台y方向俯仰角及平台高度的变化情况。结果表明, 随太阳天顶角的变化, 对比度近似指数增长; 随平台方位角的变化, 对比度呈正态分布变化; 当平台有一定的倾角时, 对比度变化都很低且变化范围不大, 但三个视场间相差较大(相差1.5~20倍不等); 随着平台高度的变化, 对比度呈指数变化明显增大; 为星等修正研究奠定较好的基础。

红外波段可探测到足够多用以导航的星体。受限于客观条件，白天无法获取大量的星空图像。为了加快三视场恒星检测、星点定位和星图识别等算法的开发及算法性能的全面测试，需要研究三视场全天时星图的仿真方法。研究并建立了三视场天空辐射模型、系统噪声模型和恒星成像模型，设计并运行了三视场星图的生成软件。结果对加快算法的开发及算法性能的全面测试具有重要意义。

白天恒星探测工作涉及到很多环境因素的影响，现有文章对理想环境及云层存在时，不同参数条件下的测星工作进行了分析，除去主要影响因素云层外，红外辐射在大气的传输过程中，还有不确定因素雨、雾的影响。主要针对这两种不确定因素展开研究，雨和雾的存在在时间、地域以及高度因素上都是不确定的，结合已有的经验公式，针对不同参数情况下的辐射衰减情况进行分析，定量明确雨和雾对辐射传输的影响。

受多种因素的影响, 白天获得的红外星图像信噪比低, 且背景通常是不均匀的, 为红外星目标的提取造成了极大的困难。通过理论计算, 实际白天拍摄的近红外星图信噪比极低, 使用一般的滤波方法无法提取出恒星目标, 目前常用的形态学方法对于星图像的处理也不甚理想。首先分析背景特性, 采用多帧叠加的方法削弱随机噪声, 增大信噪比; 然后设定阈值对叠加后的星图进行背景消除, 得到只含有目标及噪声的图像; 最后基于图像的特性, 使用改进的 SUSAN算子对星图进行目标检测, 进而分割出目标, 实验证明, 与传统方法相比, 该方法可较好地分离出恒星目标。