[發明專利]一種單色sCMOS攝像機中低照度下條帶噪聲的去除方法

有效

• 申請號: 202011311304.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112565637B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉瓊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/374;G06F17/16;G06T5/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發明提供了一種單色sCMOS攝像機中低照度下條帶噪聲的去除方法，建立不同照度下的條帶噪聲的線性插值去噪模型，有效去除單色sCMOS攝像機中低照度下的條帶噪聲，計算簡單，易于工程化實現，明顯改善單色sCMOS攝像機低照度下的成像效果。解決了出現明顯的條帶噪聲殘留的問題，同時本發明減小計算量，易于工程化實現，條帶噪聲的去除效果顯著。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其是一種條帶噪聲的去除方法。

背景技術

單色sCMOS攝像機由于器件本身工藝問題，在低照度情況下成像會出現明顯的條帶裝噪聲。這種噪聲會影響攝像機在低照度下的成像效果，從而影響后端的目標搜索與識別效率。

目前產品中常用的條帶噪聲去除方法，只是對暗背景下(1*10^-4lx照度)的列條紋噪聲進行固定采集與去除，隨著照度的增加，sCMOS攝像機中芯片的輸出也在升高，經試驗驗證，這種條帶噪聲隨著照度增加會在一定范圍內漂移升高。采用傳統的條帶噪聲去除方法進行去噪處理后的sCMOS攝像機在1*10^-3lx照度左右的場景中成像，會出現明顯的條帶噪聲殘留。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種單色sCMOS攝像機中低照度下條帶噪聲的去除方法，利用在1*10^-4lx照度與1*10^-2lx照度下，單色sCMOS攝像機條帶噪聲的增長特性，建立了不同照度下的條帶噪聲的線性插值去噪模型，有效去除單色sCMOS攝像機中低照度下的條帶噪聲，該方法計算簡單，易于工程化實現，明顯改善單色sCMOS攝像機低照度下的成像效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案的詳細步驟是：

1)針對照度為1*10^-4lx的均勻場景信號，得到單色sCMOS攝像機產品的暗背景圖像信號數據IL，IL用矩陣標識如下：

其中，f1(i,j)為暗背景圖像信號數據IL中每個圖像像素點(i,j)的灰度值，IL為單幀圖像，或者多幀圖像的求取的平均圖像；M為總行數，N為總列數,i＝1,2,…M,j＝1,2,…N；

2)針對暗背景圖像信號數據IL，對其求取每列圖像數據均值IL_ColAve與整幅圖像均值IL_Ave；其中，求取公式如下所示：

3)計算出暗背景圖像信號數據IL的列偏置量IL_b；其中，利用利用暗背景圖像信號數據IL的每列圖像數據均值IL_ColAve與整幅圖像均值IL_Ave，求取公式如下所示：

IL_b(j)＝IL_Ave-IL_ColAve(j)

4)針對照度為1*10^-2lx的均勻場景信號，得到單色sCMOS攝像機產品的灰背景圖像信號數據IH；IH用矩陣標識如下：

其中f2(i,j)為灰背景圖像信號數據IH中每個圖像像素點的灰度值；IH是單幀圖像，或者是多幀圖像的求取的平均圖像；

5)針對灰背景圖像信號數據IH，對其求取每列圖像數據均值IH_ColAve與整幅圖像均值IH_Ave；其中，求取公式如下所示：

6)計算出灰背景圖像信號數據IH的列偏置量IH_b；其中，利用灰背景圖像信號數據IH的每列圖像數據均值IH_ColAve與整幅圖像均值IH_Ave，求取公式如下所示：

IH_b(j)＝IH_Ave-IH_ColAve(j)