[發明專利]一種實時紅外成像系統中自適應圖像拉伸方法和裝置

有效

• 申請號: 201210257112.6
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102855614A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 呂堅;江橋;熊麗霞;杜一穎;周云
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及紅外成像領域，特別是涉及一種實時紅外成像系統中自適應圖像拉伸方法和裝置。

背景技術

紅外成像過程由于受到目標輻射特性、紅外傳輸特性、紅外探測特性和環境因素的影響，其成像質量遠遠低于可見光圖像，主要體現為非常低的對比度和信噪比。紅外圖像區別于可見光圖像的最顯著特點就是“高背景低反差”，即背景輻射占據了較大的圖像動態顯示范圍而目標占據的動態范圍較小。因此，為了能夠正確地從紅外圖像中識別目標，紅外成像組件中必須對其進行圖像增強處理。

紅外圖像增強技術可以分為靜態和動態兩種，靜態圖像增強適用于靜態圖像或遠距離的準靜態成像觀測，增強技術主要有模糊域、遺傳算法等，這些算法計算量較大。目前紅外成像已從遠距離探測應用發展到近距離的動態觀測。對于近距離的動態觀測，場景中目標和背景相對位置、尺寸和溫差都是動態變化的，因此此時所采用的增強技術要能滿足動態場景實時觀測的需要．

目前在紅外成像動態增強方面，常采用基于直方圖統計的灰度變換，如平臺直方圖算法，有單閾值處理，也有雙閾值處理。但是在這些算法中為了實現動態場景下增強算法參數的自適應調整，必須經行大運算量的實時計算，運算量大小隨著圖像陣列的增大而成倍增加，因此很難滿足實時性要求，而且需要很高的工作頻率和大量的硬件資源，在一些低成本、低功耗的應用中無法推廣。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種拉伸閾值計算簡便且計算量小的實時紅外成像系統中自適應圖像拉伸方法和裝置。

本發明的目的之一是提供一種拉伸處理計算量小、耗費資源少、實現簡單的實時紅外成像系統中自適應圖像拉伸方法和裝置。

本發明實施例公開的技術方案包括：

提供了一種實時紅外成像系統中自適應圖像拉伸方法，其特征在于，包括：獲取前一幀圖像的拉伸閾值最大值和拉伸閾值最小值；獲取當前幀的當前圖像數據；計算所述當前圖像數據中灰度大于所述拉伸閾值最大值的點的第一數量；計算所述當前圖像數據中灰度小于所述拉伸閾值最小值的點的第二數量；根據所述第一數量和所述拉伸閾值最大值計算當前幀的當前拉伸閾值最大值；根據所述第二數量和所述拉伸閾值最小值計算當前幀的當前拉伸閾值最小值；根據所述當前拉伸閾值最大值和所述當前拉伸閾值最小值拉伸所述當前幀。

進一步地，根據所述第一數量和所述拉伸閾值最大值計算當前幀的當前拉伸閾值最大值包括：

range_max_m=?range_max_m-1+?(num_max-ext_high×a)/b，

其中range_max_m為所述當前拉伸閾值最大值，range_max_m-1為所述拉伸閾值最大值，num_max為所述第一數量，ext_high為第一輸入參數，a為常量，b為常量。

進一步地，根據所述第二數量和所述拉伸閾值最小值計算當前幀的當前拉伸閾值最小值包括：

range_min_m=?range_min_m-1+?(num_min-ext_low×a)/b，

其中range_min_m為所述當前拉伸閾值最小值，range_min_m-1為所述拉伸閾值最小值，num_min為所述第二數量，ext_low為第二輸入參數，a為常量，b為常量。

進一步地，根據所述當前拉伸閾值最大值和所述當前拉伸閾值最小值拉伸所述當前幀包括：根據所述當前拉伸閾值最大值和所述當前拉伸閾值最小值計算所述當前幀的拉伸范圍；根據所述拉伸范圍確定所述當前幀的拉伸系數；用所述拉伸系數拉伸所述當前幀。

進一步地，所述拉伸系數包括第一拉伸系數和第二拉伸系數，其中，用所述拉伸系數拉伸所述當前幀包括：F(x)=g?×?x+t；其中F(x)為拉伸后的圖像數據，x為所述當前圖像數據，g為第一拉伸系數，t為第二拉伸系數。

進一步地，其中根據所述拉伸范圍確定所述當前幀的拉伸系數包括：

；

t=-g?×?range_min_m；

其中g為第一拉伸系數，t為第二拉伸系數，range為所述拉伸范圍，N為所述當前圖像數據的位寬，range_min_m為所述當前拉伸閾值最小值，h為關聯參數。