[發明專利]一種紅外圖像細節增強方法與裝置

有效

• 申請號: 201710509977.X
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107301635B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 杜武;張子月;杜文
• 申請（專利權）人: 武漢格物優信科技有限公司
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 嚴泉玉

本發明公開了一種紅外圖像細節增強方法，包括：采用平臺直方圖均衡算法對原始紅外圖像I進行壓縮處理，獲得圖像基調數據I_B；根據原始紅外圖像I設計其細節保持濾波器，利用細節保持濾波器對原始紅外圖像I進行細節保持濾波，得到圖像細節數據I_D；計算圖像細節數據I_D的放大系數，并根據放大系數和預設的細節增益因子G處理圖像細節數據I_D，得到最終細節數據I'_D，其中細節增益因子G用于控制圖像細節占比權重；根據公式I_F＝I_B+G*I'_D融合圖像基調數據I_B和最終細節數據I'_D得到合并紅外圖像I_F，并處理合并紅外圖像I_F中非正和溢出數值部分，得到輸出紅外圖像I'_F。本發明方法同時保持紅外圖像全局對比和增強局部細節，提高了圖像顯示效果；且算法復雜度低，易于實時實現。

技術領域

本發明屬于紅外圖像處理技術領域，更具體地，涉及一種紅外圖像細節增強方法與裝置。

背景技術

主流紅外熱成像和測溫設備輸出數據的動態范圍為14bits位寬，而顯示設備和人眼識別能力的動態范圍一般為8bits。為了方便顯示和觀察紅外圖像細節，需要在保留全局和局部細節的前提下，對原始輸出數據進行動態范圍壓縮。

傳統的直方圖均衡算法，是使圖像中概率密度大的像素占據較多的灰度級，反之則分配較少的灰度級，從而有效利用8bits的灰度級，提高了紅外圖像對比度。但這種算法會導致背景噪聲過放大、圖像過增強、圖像泛白等問題。

平臺直方圖均衡算法引入平臺值的概念，通過計算合適的平臺值，對直方圖中概率密度過大的像素進行限制，解決了傳統直方圖均衡算法中圖像過增強的問題，圖像全局顯示效果得到有效的改善，但是對于寬溫度范圍的場景，算法對局部細節增強不明顯。而對局部細節增強的雙邊濾波器算法存在復雜度高、計算量大，不易實時實現且存在邊緣虛像的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種改進的紅外圖像細節增強方法與裝置，在保持現有算法優點的同時，使得處理后的紅外圖像顯示細節更加豐富，同時算法復雜度低，易于實時實現。

為了實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種紅外圖像細節增強方法，包括：

(1)采用平臺直方圖均衡算法對原始紅外圖像I進行壓縮處理，獲得圖像基調數據I_B；

(2)根據所述原始紅外圖像I設計其細節保持濾波器，利用所述細節保持濾波器對所述原始紅外圖像I進行細節保持濾波，得到圖像細節數據I_D；

(3)計算所述圖像細節數據I_D的放大系數，并根據所述放大系數和預設的細節增益因子G處理所述圖像細節數據I_D，得到最終細節數據I'_D，其中所述細節增益因子G用于控制圖像細節占比權重；

(4)根據公式I_F＝I_B+G*I'_D融合所述圖像基調數據I_B和最終細節數據I'_D得到合并紅外圖像I_F，并處理所述合并紅外圖像I_F中非正和溢出數值部分，得到輸出紅外圖像I'_F。

本發明的一個實施例中，所述步驟(1)具體包括：

(1.1)根據平臺值T調整所述原始紅外圖像I的直方圖分布函數h(l)，得到調整后直方圖分布函數h'(l)：