[發(fā)明專利]一種消除紅外圖像條紋噪聲的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010589957.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN111784599B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王向宇;梁軍利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

1.一種消除紅外圖像條紋噪聲的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立疊加條紋噪聲的紅外圖像的數(shù)學(xué)模型為：

X＝Y(jié)+N，X∈R^m×n，Y∈R^m×n，N∈R^m×n

其中X表示含有條紋噪聲的紅外圖像，Y表示理想的不含噪聲的紅外圖像，N表示條紋噪聲；

根據(jù)條紋噪聲的特性，構(gòu)造N＝e*a^T，其中e為m行單位列向量，a為n行列向量，則紅外圖像和條紋噪聲疊加的數(shù)學(xué)模型更新為：

X＝Y(jié)+e*a^T

步驟2：根據(jù)步驟1中建立的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)：

s.t.a^T*a＝energy

式中，Y^*表示消除條紋噪聲的理想紅外圖像，為保真項(xiàng)，a^T*a＝energy表示對(duì)噪聲進(jìn)行能量約束，energy是預(yù)設(shè)定的標(biāo)量；

式中λ₁,λ₂是標(biāo)量，表示懲罰項(xiàng)，H和D分別表示水平梯度算子向量和垂直梯度算子向量，y表示Y展成列向量的結(jié)果；

步驟3：采用交替優(yōu)化的方法求解目標(biāo)函數(shù)；

步驟3-1：求解Y子問題：

得到：

y＝(I+λ₁*H^T*H+λ₂*D^T*D)^-1*(x-ea)

式中，x、ea、y分別表示X、e*a^T、Y展成列向量的結(jié)果，I是單位矩陣；

步驟3-2：求解a子問題：

s.t.a^T*a＝energy

令Z＝X-Y，則a子問題等價(jià)為：

s.t.a^T*a＝energy

式中，trace表示矩陣的跡；

對(duì)a求偏導(dǎo)，得到：

Z＝X-Y

步驟3-3：迭代求解：

迭代求解Y子問題和a子問題，得到：

y^k+1＝(I+λ₁*H^T*H+λ₂*D^T*D)^-1*(x-(ea)^k)

Z^k＝X-Y^k

當(dāng)時(shí)，thresh是設(shè)定的閾值，迭代停止，即可得到消除條紋噪聲的紅外圖像。