[發明專利]基于引導濾波器的圖像劃分的方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201911010127.0
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110766634A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 周波;梁琨
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 11570 北京眾達德權知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐松

本發明公開一種基于引導濾波器的圖像劃分的方法、裝置及電子設備，屬于紅外圖像處理技術領域，包括對圖像進行以1為步長自左而右，自上而下的移動，來獲得引導濾波器窗口所含的9個像素的灰度級方差；依據灰度級方差構造出圖像局部方差的統計直方圖；對統計直方圖進行劃分,若方差對應的統計值大于預設的閾值時，則判斷統計直方圖的該區域為對應圖像中噪聲區域和微弱細節區域；若方差對應的統計值小于閾值時，則判斷統計直方圖的該區域為對應圖像中的強邊緣區域；依據劃分結果和細節層的表達形式，獲得噪聲區域、微弱細節區域和強邊緣區域。本發明達到能夠獲得圖像局部方差的統計直方圖，并對圖像成分進行有效劃分以獲得對應圖像區域的技術效果。

技術領域

本發明屬于紅外圖像處理技術領域，特別涉及一種基于引導濾波器的圖像劃分的方法、裝置及電子設備。

背景技術

紅外圖像由于可以直接反映物體的熱輻射量，相比于可見光圖像在某些情況下能夠更好地顯示物體本質差別。另外紅外熱成像設備相對于可見光成像設備還有著被動探測、隱蔽性強、不受光照條件影響等技術特點，因此隨著紅外探測器制作工藝的成熟，紅外熱成像技術廣泛應用于各種民用和軍用領域。

對于現有的紅外圖像處理技術而言，傳統的紅外圖像增強方式主要針對于對圖像進行動態范圍壓縮的同時提高對比度，最具代表性的方法有自動增益控制和直方圖均衡化，以及在此基礎上提出的一些改進方法。雖然上述方法能有效提高圖像整體或局部對比度，但是都存在著不能明顯地突出圖像細節的問題，而引導濾波器相對于傳統的雙邊濾波器可以在保持圖像邊緣的同時不引起梯度翻轉效應，并且能夠減小算法復雜度，在圖像銳化、圖像融合、圖像去霧等處理方面有很好地效果，基于引導濾波分層的紅外圖像細節增強方法能有效地對高動態范圍的紅外圖像進行壓縮的同時對圖像中的細節進行了增強。但是，實際應用中技術人員是對于不同類型的場景采用一個固定的經驗值，進行引導濾波器的關鍵參數正則化參數ε的手動調整，無法通過獲得圖像局部方差的統計直方圖，以及對圖像局部方差的統計直方圖進行劃分后，來自適應地選取引導濾波器正則化參數ε，使得場景適應性不強。

綜上所述，在現有技術中，存在著難以獲得圖像局部方差的統計直方圖，并且對圖像成分進行有效劃分以獲得對應圖像區域的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是存在著難以獲得圖像局部方差的統計直方圖，并且對圖像成分進行有效劃分以獲得對應圖像區域的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于引導濾波器的圖像劃分方法，應用于引導濾波器，所述方法包括：對所述圖像進行以1為步長自左而右，自上而下的移動，來獲得引導濾波器窗口所含的9個像素的灰度級方差；依據所述灰度級方差構造出所述圖像局部方差的統計直方圖；對所述統計直方圖進行劃分；其中，所述劃分的方法包括：若方差對應的統計值大于預設的閾值時，則判斷所述統計直方圖的該區域為對應圖像中噪聲區域和微弱細節區域；若方差對應的統計值小于所述閾值時，則判斷所述統計直方圖的該區域為對應圖像中的強邊緣區域；依據劃分結果和細節層的表達形式，獲得所述噪聲區域、微弱細節區域和強邊緣區域。

進一步地，所述引導濾波窗口的大小是3*3；所述統計直方圖包括橫坐標和縱坐標，所述橫坐標是方差的大小，所述縱坐標是對應方差的統計值。

進一步地，所述閾值是所述圖像中像素總數的0.02％。

進一步地，當引導濾波器的引導圖像等于輸入的原始圖像時，所述細節層的表達形式為：

b_k＝(1-a_k)*μ_k