[發明專利]一種方差梯度約束法紅外圖像邊緣保持去噪方法

有效

• 申請號: 201811378400.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109559286B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 闕隆成;祝威;張熙冉;李小飛;周云;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種方差梯度約束法紅外圖像邊緣保持去噪方法，以目標像素點為中心，獲得M*P窗口的像素區域，對正東方向和正西方向上求得的所有灰度差進行求和形成X方向梯度，對正北方向和正南方向上求得的所有灰度差求和形成Y方向梯度，對西北方向和東南方向上求得的所有灰度差求和形成XY方向梯度，對東北方向和西南方向上求得的所有灰度差求和YX方向梯度；獲得新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度；獲得M*P窗口的像素區域中所有像素點灰度值的方差，對方差進行歸一化處理，將新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度、以及方差歸一化值作為目標像素點的去噪因子參與去噪處理。

技術領域

本發明涉及紅外圖像去噪技術領域，具體涉及一種方差梯度約束法紅外圖像邊緣保持去噪方法。

背景技術

在去噪技術領域中，對于普通圖像，一般采用的去噪方法是中值濾波法，中值濾波是基于排序統計理論的一種能有效抑制噪聲的非線性信號處理技術，中值濾波的基本原理是把數字圖像或數字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實值，從而消除孤立的噪聲點。中值濾波法對消除椒鹽噪聲非常有效，在光學測量條紋圖像的相位分析處理方法中有特殊作用，但在條紋中心分析方法中作用不大。

紅外圖像，是用紅外傳感器將紅外轉換的電信號，由于不同的探測器對相同的紅外輻射產生不同的響應，導致紅外圖像中包含大量的噪聲，稱為固定模式噪聲，通過非均勻校正算法可以抑制這樣的噪聲；還有一種讀出電路造成的豎條紋噪聲對圖像視覺效果有很大的影響，豎條紋在圖像中表現為位置和強度相對固定，且在列方向上具有一定的穩定性。用非均勻校正的算法不能消除豎條紋噪聲。傳統的算法中，在消除豎條紋噪聲的同時，圖像上的邊緣信息也會被削弱。因此，為了解決，在去噪時，對邊緣區域的保持，因此，我們需要設計一種專門針對紅外圖像的去噪方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種方差梯度約束法紅外圖像邊緣保持去噪方法，該方法能有效的保護好圖像邊緣區域。

本發明的具體技術方案為：

一種方差梯度約束法紅外圖像邊緣保持去噪方法，

在待去噪紅外圖像中，獲得任意一個目標像素點；

以目標像素點為中心，獲得M*P窗口的像素區域，M和P均為≥3的奇數；

獲得像素區域A中所有像素點的灰度值；

以目標像素點為中心原點，分別獲得目標像素點與周邊8個方向上的像素點之間的灰度差，這8個方向分別為正東方向、正西方向、正北方向、正南方向、東北方向、西北方向、東南方向、西南方向，對正東方向和正西方向上求得的所有灰度差進行求和形成X方向梯度，對正北方向和正南方向上求得的所有灰度差求和形成Y方向梯度，對西北方向和東南方向上求得的所有灰度差求和形成XY方向梯度，對東北方向和西南方向上求得的所有灰度差求和YX方向梯度；

分別對X方向梯度、Y方向梯度、XY方向梯度、YX方向梯度的大小進行閾值約束后獲得新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度；

獲得M*P窗口的像素區域中所有像素點灰度值的方差，對方差進行歸一化處理，得到方差歸一化值；

將新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度、以及方差歸一化值作為目標像素點的去噪因子參與去噪處理，其處理方法為：對新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度進行求和后作為噪聲估計值，將方差歸一化值作為約束條件對噪聲估計值進行約束得到約束噪聲估計值，然后用當前目標像素點的灰度值減去約束噪聲估計值后得到目標像素點新的灰度值。

本發明的設計原理為：