[發明專利]一種紅外視頻圖像條狀噪聲實時消除方法

有效

• 申請號: 201710059820.1
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106846275B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 王書朋
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種紅外視頻圖像條狀噪聲實時消除方法，包括步驟：一、輸入首幀紅外圖像；二、校正參數初始化；三、當前幀紅外圖像校正及校正圖像輸出：301、設置迭代次數K及迭代校正序號k，302、計算第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次校正后的紅外圖像，303、計算第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次校正后紅外圖像梯度的模，304、更新校正參數G_(s?1)K+k(j)和O_(s?1)K+k(j)，305、判斷k＜K是否成立；四、輸入下一幀紅外圖像；五、多次循環步驟三至步驟四，實時對連續輸入的紅外視頻數據校正輸出。本發明對于每幀紅外圖像的處理所需計算量小，節省視頻圖像校正時間，適用于紅外視頻圖像的實時去噪。

技術領域

本發明屬于視頻圖像去噪技術領域，具體涉及一種紅外視頻圖像條狀噪聲實時消除方法。

背景技術

紅外成像系統能夠捕獲人眼無法看見的紅外信息，在工業、醫學、軍事等領域具有重要的應用價值。紅外焦平面陣列是當前紅外成像系統使用的主流技術，它具有體積小、制造成本低、敏感度高等優點。紅外焦平面陣列通常采用列輸出方式，即一個讀出電路讀取焦平面陣列中位于相同列的傳感器響應。由于各讀出電路無法做到完全相同，這種差異會在紅外圖像中產生明顯的條狀固定模式噪聲。為了消除條狀固定模式噪聲，主要有兩類方法：基于標定的固定模式噪聲消除方法和基于場景的固定模式噪聲消除方法。基于標定的噪聲消除方法需要在拍攝過程中使用黑體(各處溫度相同的物體)校正參數，因此會中斷拍攝過程。基于場景的噪聲消除方法僅使用連續拍攝的場景圖像序列估計校正參數，但容易導致“偽影”現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種紅外視頻圖像條狀噪聲實時消除方法，針對每幀紅外圖像條狀噪聲的產生機理，通過最小化校正圖像的能量估計校正參數，利用線性變換校正圖像條狀噪聲，計算當前幀校正參數時，利用了前一幀圖像的校正參數，因此對每一幀紅外圖像的處理所需計算量小，適合視頻圖像的實時去噪，在有效消除視頻圖像的條狀噪聲的同時不會造成圖像細節模糊，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種紅外視頻圖像條狀噪聲實時消除方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、輸入首幀紅外圖像：輸入首幀帶有條狀噪聲的紅外圖像Y¹(i,j)，其中，首幀紅外圖像Y¹(i,j)的像素為M×N，i＝1,2，…，M且j＝1,2，…，N；

步驟二、校正參數初始化：初始化增益校正參數G₀(j)和偏置校正參數O₀(j)；

步驟三、當前幀紅外圖像校正及校正圖像輸出，過程如下：

步驟301、設置迭代次數K及迭代校正序號k：設定輸入迭代次數為K，并給定初始迭代校正序號k＝0；

步驟302、根據公式計算第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次校正后的紅外圖像其中，s為輸入的紅外圖像的幀序號且s＝1,2，…，S，S≥1，k≤K且K≥1，G_(s-1)K+k(j)為第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次迭代后計算得到的紅外圖像第j列的增益校正參數，O_(s-1)K+k(j)為第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次迭代后計算得到的紅外圖像第j列的偏置校正參數；

步驟303、根據公式計算第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次校正后紅外圖像梯度的模其中，為第s幀紅外圖像Y^s(i,j)第k次校正后紅外圖像在(i，j)像素處的梯度的模值；