[發(fā)明專利]一種剔除紅外圖像亮噪點(diǎn)的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610177371.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105787906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寧明;王靜;劉錚;張亞洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11466
• 代理人: 黃啟行;張璐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種剔除紅外圖像亮噪點(diǎn)的方法及 系統(tǒng)。

背景技術(shù)

紅外光學(xué)設(shè)備標(biāo)定和校準(zhǔn)技術(shù)是紅外光學(xué)目標(biāo)特性測(cè)量和目標(biāo)識(shí)別的基 礎(chǔ)和前提，但在實(shí)際的科研測(cè)量過(guò)程中，特別是外場(chǎng)測(cè)量試驗(yàn)中，獲取的紅 外圖像存在很多亮噪點(diǎn)，原因可能有測(cè)量前忘記進(jìn)行非均勻校正操作或者紅 外設(shè)備本身存在缺陷等。亮噪點(diǎn)會(huì)使測(cè)量結(jié)果失去可用性，而一般情況下測(cè) 量過(guò)程無(wú)法復(fù)現(xiàn)，這就導(dǎo)致寶貴的數(shù)據(jù)資源的丟失。

因此，亟需一種剔除紅外圖像亮噪點(diǎn)的方法及系統(tǒng)對(duì)存在亮噪點(diǎn)的紅外 圖像進(jìn)行補(bǔ)救和優(yōu)化，檢測(cè)并剔除亮噪點(diǎn)，以利于圖像的后繼處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種剔除紅外圖像亮噪點(diǎn)的方法及系統(tǒng)，能夠生成每個(gè)像 素位置灰度值隨時(shí)間或圖像幀數(shù)的變化函數(shù)，并統(tǒng)計(jì)該變化函數(shù)的平均值和 方差等特征量，進(jìn)一步根據(jù)亮噪點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行檢測(cè)及處理，最終得到校 正后的紅外序列圖像。本發(fā)明能夠精確檢測(cè)亮噪點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)亮噪點(diǎn)的處理 消除其對(duì)紅外圖像的影響，有利于測(cè)量結(jié)果的優(yōu)化及圖像的后續(xù)處理。

本發(fā)明一方面提供一種剔除紅外圖像亮噪點(diǎn)的方法，包括步驟：S1.選取 紅外探測(cè)設(shè)備對(duì)同一目標(biāo)拍攝的K幀紅外圖像，建立針對(duì)紅外圖像每一像素 位置的灰度函數(shù)；S2.計(jì)算任一像素位置灰度函數(shù)中所有函數(shù)值的平均值，選 取平均值大于第一閾值的像素位置作為紅外圖像的初選亮噪點(diǎn)；選取初選亮 噪點(diǎn)中符合預(yù)設(shè)條件的像素位置作為紅外圖像的亮噪點(diǎn)；S3.利用鄰域插值法 對(duì)紅外圖像的亮噪點(diǎn)進(jìn)行處理；其中，K是大于1的整數(shù)。

優(yōu)選地，所述建立針對(duì)紅外圖像每一像素位置的灰度函數(shù)具體為：針對(duì) 紅外圖像每一固定的像素位置，建立以圖像幀號(hào)為自變量、該點(diǎn)灰度值為函 數(shù)值的函數(shù)。

優(yōu)選地，根據(jù)公式1計(jì)算任一像素位置灰度函數(shù)中所有函數(shù)值的平均值：

其中，x為不大于K的正整數(shù)，表示紅外圖像的幀號(hào)；f(x)_i,j為像素位 置(i，j)在第x幀紅外圖像的灰度值；av_i,j為像素位置(i，j)灰度函數(shù)中所 有函數(shù)值的平均值；i、j為正整數(shù)。

優(yōu)選地，步驟S2還包括：

S21.根據(jù)公式2計(jì)算任一像素位置灰度函數(shù)中所有函數(shù)值的方差；根據(jù)每 一像素位置灰度函數(shù)中所有函數(shù)值的方差及公式3計(jì)算總體方差；根據(jù)公式4 計(jì)算總體平均值；

S22.根據(jù)總體平均值、總體方差及公式5計(jì)算第一閾值；

Th＝AV+3E公式5

其中，e_ij為像素位置(i，j)灰度函數(shù)中所有函數(shù)值的方差；M為紅外圖 像橫向像素?cái)?shù)，N為紅外圖像縱向像素?cái)?shù)；E為總體方差，AV為總體平均值， Th為第一閾值。

優(yōu)選地，所述選取初選亮噪點(diǎn)中符合預(yù)設(shè)條件的像素位置作為紅外圖像 的亮噪點(diǎn)具體為：將初選亮噪點(diǎn)按照方差由小到大的順序排序，選取在前的 預(yù)設(shè)百分比的初選亮噪點(diǎn)作為紅外圖像的亮噪點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述選取初選亮噪點(diǎn)中符合預(yù)設(shè)條件的像素位置作為紅外圖像 的亮噪點(diǎn)具體為：將初選亮噪點(diǎn)按照方差由小到大的順序排序，選取在前的 預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的初選亮噪點(diǎn)作為紅外圖像的亮噪點(diǎn)。

優(yōu)選地，步驟S3包括：

S31.確定紅外圖像的亮噪點(diǎn)的鄰域灰度值；

S32.根據(jù)公式6計(jì)算亮噪點(diǎn)灰度修正值，以亮噪點(diǎn)灰度修正值替換亮噪點(diǎn) 灰度值；

其中，F(xiàn)_I,J為亮噪點(diǎn)(I，J)的灰度修正值，f_(I-1,J+1)、f_(I,J+1)、f_(I+1,J+1)、f_(I-1,J)、 f_(I+1,J)、f_(I-1,J-1)、f_(I,J-1)、f_(I+1,J-1)分別為點(diǎn)(I-1，J+1)、(I，J+1)、(I+1，J+1)、(I-1， J)、(I+1，J)、(I-1，J-1)、(I，J-1)、(I+1，J-1)的灰度值；I為不大于M的 正整數(shù)，J為不大于N的正整數(shù)。