[發(fā)明專利]一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法

有效

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• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN108805942B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢多譜多勒科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T9/00
• 分類號(hào): G06T9/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

本發(fā)明屬于紅外圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法，其特征在于，其具體方法步驟如下：a.抽選出原始16bit圖像數(shù)據(jù)中介于[0，65536]之間的圖像數(shù)據(jù)；b.依據(jù)上述抽選的圖像數(shù)據(jù)畫出統(tǒng)計(jì)直方圖；c.分析統(tǒng)計(jì)直方圖，確定直方圖動(dòng)態(tài)范圍、最值；d.用灰度壓縮計(jì)數(shù)數(shù)組調(diào)整原圖像的灰度值；e.利用灰度調(diào)整后的nDiscardMax、nDiscardMin和nGrayDiscRange計(jì)算線性映射的對(duì)比度參數(shù)fContrast和亮度偏移參數(shù)nBright；f.利用對(duì)比度參數(shù)fContrast和亮度偏移參數(shù)nBright，將調(diào)整后圖像的16bit數(shù)據(jù)進(jìn)行線性映射，變?yōu)?bit數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行飽和截?cái)嗵幚恚?bit數(shù)據(jù)處于[0，255]范圍內(nèi)。發(fā)明方法將16bit數(shù)據(jù)壓縮為8bit數(shù)據(jù)時(shí)，充分利用有限的灰度動(dòng)態(tài)范圍，較好地保持了地面物體的對(duì)比度和細(xì)節(jié)的清晰度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的紅外圖像動(dòng)態(tài)范圍映射方法在將16bit的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8bit的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字顯示時(shí)，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍被直接線性壓縮，當(dāng)場景中動(dòng)態(tài)范圍不連續(xù)時(shí)，必然浪費(fèi)顯示的動(dòng)態(tài)范圍。由于天空區(qū)域和地面區(qū)域溫差較大，成像的灰度級(jí)動(dòng)態(tài)范圍間隔也較大。其中，地面物體的灰度范圍通常集中在高溫區(qū)域，天空區(qū)域的灰度范圍通常集中在低溫區(qū)域，采用傳統(tǒng)線性映射的方法對(duì)16bit的整個(gè)灰度范圍進(jìn)行壓縮時(shí)，就會(huì)降低地面物體的灰度對(duì)比度，丟失細(xì)節(jié)信息。為此需要對(duì)不同溫度段之間的空白灰度壓縮，然后再進(jìn)行灰度的線性映射，充分利用所有的動(dòng)態(tài)范圍顯示場景信息。

因而，本發(fā)明提出一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法，通過壓縮直方圖進(jìn)行線性映射，可以解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，避免天空區(qū)域與地面物體的溫差過大時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍映射效果的影響，使地面物體區(qū)域始終保持更強(qiáng)對(duì)比度和更多細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，故提出了提供一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法，以解決目前所面臨的技術(shù)缺點(diǎn)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種紅外圖像寬動(dòng)態(tài)壓縮方法，其具體方法步驟如下：

a.抽選出原始16bit圖像數(shù)據(jù)中介于[0，65536]之間的圖像數(shù)據(jù)；

b.依據(jù)上述抽選的圖像數(shù)據(jù)畫出統(tǒng)計(jì)直方圖；

c.分析統(tǒng)計(jì)直方圖，確定直方圖動(dòng)態(tài)范圍、最值；確定源圖像最小灰度級(jí)nOriMax和最大灰度級(jí)nOriMin，計(jì)算高低溫對(duì)應(yīng)的灰度級(jí)、各拋棄比例為fSigma的像素?cái)?shù)后的最大截?cái)嗷叶燃?jí)nDiscardMax和最小截?cái)嗷叶燃?jí)nDiscardMin；

d.用灰度壓縮計(jì)數(shù)數(shù)組調(diào)整原圖像的灰度值；

e.利用灰度調(diào)整后的nDiscardMax、nDiscardMin和nGrayDiscRange計(jì)算線性映射的對(duì)比度參數(shù)fContrast和亮度偏移參數(shù)nBright；

f.利用對(duì)比度參數(shù)fContrast和亮度偏移參數(shù)nBright，將調(diào)整后圖像的16bit數(shù)據(jù)進(jìn)行線性映射，變?yōu)?bit數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行飽和截?cái)嗵幚恚?bit數(shù)據(jù)處于[0，255]范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述用計(jì)數(shù)數(shù)組方式進(jìn)行灰度調(diào)整的具體方法如下：

c.設(shè)定計(jì)數(shù)數(shù)組與直方圖數(shù)據(jù)等大，初始化值為0；

d.遍歷直方圖，修改計(jì)數(shù)數(shù)組對(duì)應(yīng)索引位置和后續(xù)數(shù)據(jù)；

c.根據(jù)計(jì)數(shù)數(shù)組，調(diào)整原始圖像的數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)；

d.調(diào)整原始圖像數(shù)據(jù)灰度值。