[發(fā)明專利]一種可應(yīng)對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍紅外圖像的數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310488375.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104574330A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金炎勝;楊賀;程達(dá);霍曉江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天科工集團(tuán)第三研究院第八三五八研究所
• 主分類號(hào): G06T5/50
• 分類號(hào): G06T5/50;G06T5/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可應(yīng)對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍紅外圖像的數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著紅外探測(cè)器技術(shù)的不斷發(fā)展，紅外成像器越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。紅外圖像表征場(chǎng)景的紅外輻射分布，主要取決于景物的發(fā)射率和溫度分布，其灰度波動(dòng)來(lái)源于場(chǎng)景輻射中各部分的輻射變化。

通常紅外探測(cè)器輸出的模擬信號(hào)通常采樣為14bit精度的數(shù)字信號(hào)，理論上可表征16384個(gè)灰度等級(jí)。在普通場(chǎng)景下，由于場(chǎng)景中景物的紅外輻射相差不大和探測(cè)器靈敏度的限制，一般探測(cè)器響應(yīng)輸出的灰度范圍只占據(jù)16384個(gè)灰度等級(jí)中的很小的一段，這種場(chǎng)景下，應(yīng)用傳統(tǒng)的線性拉伸方法就能得到很好的圖像效果。

但是現(xiàn)實(shí)中經(jīng)常還會(huì)遇到另一種場(chǎng)景：高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景。比如海天、天地場(chǎng)景、海面亮帶，或者在普通場(chǎng)景中加入高溫或低溫物體等。這些場(chǎng)景的共同的特點(diǎn)是灰階分布范圍廣，在其灰階分布范圍內(nèi)有大量無(wú)效灰階存在。具有這種特點(diǎn)的場(chǎng)景稱之為高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景。傳統(tǒng)的線性處理方法處理這類場(chǎng)景下的紅外圖像會(huì)丟失大量細(xì)節(jié)，甚至有可能處理后的圖像對(duì)比度過(guò)于劇烈，不適合人眼觀察，難以滿足使用需求，因此需要一種可應(yīng)對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景的紅外圖像處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題為：現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法存在過(guò)沖、偽細(xì)節(jié)和細(xì)節(jié)增強(qiáng)不明顯的缺陷，不能滿足高動(dòng)態(tài)范圍紅外圖像數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)的技術(shù)要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種可應(yīng)對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍紅外圖像的數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：步驟1.利用向?qū)V波器對(duì)紅外圖像進(jìn)行基頻和細(xì)節(jié)的分離；步驟2.采用自適應(yīng)平臺(tái)直方圖均衡化對(duì)基頻圖像進(jìn)行對(duì)比度調(diào)整；步驟3.合成最終輸出圖像。

作為優(yōu)選方案：

步驟1中，采用下式進(jìn)行向?qū)V波：

qi=1|w|·Σk,i∈wk(σk2σk2+ϵpi+ϵσk2+ϵpk‾);]]>

式中，

p_i為向?qū)D像中點(diǎn)i的像素值；

q_i為輸出圖像中點(diǎn)i的像素值；

w_k為一個(gè)窗口；

|w|為窗口w_k內(nèi)像素的個(gè)數(shù)；

k為w_k窗口中每個(gè)像素點(diǎn)；

i為w_k窗口中正在處理的像素點(diǎn)；

為向?qū)D像在窗口w_k內(nèi)的方差；

為向?qū)D像在窗口w_k內(nèi)的均值；

ε為平滑系數(shù)；

采用下式分離細(xì)節(jié)圖像：