[發明專利]保持紅外圖像目標及背景不壓制的自適應映射算法及裝置

在審

• 申請號: 202110231546.8
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112907477A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 魏兆超;賴東林;丁赫;范光強;吳金中
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三研究所;北京中電慧視科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T5/50;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及一種保持紅外圖像目標及背景不壓制的自適應映射算法及裝置,對紅外原始圖像數據進行預處理，獲得第一紅外圖像；對第一紅外圖像進行分塊處理，分割成多塊圖像區域，統計各塊圖像區域的直方圖信息；計算各塊圖像區域的累計直方圖最小灰度值和最大灰度值，對各塊圖像區域的累計直方圖進行修正；計算各塊圖像區域映射的極值范圍最小灰度值和最大灰度值，建立各塊圖像區域輸出輸入的映射關系，獲得第二紅外圖像；針對第二紅外圖像的各塊圖像區域，通過圖像鄰近區域邊緣融合重組方法獲得第三紅外圖像。本發明不僅能夠保證目標圖像背景及目標的反差，而且能夠有效抑制圖像區域閃爍、背景噪聲。

技術領域

本發明涉及一種保持紅外圖像目標及背景不壓制的自適應映射算法及裝置。

背景技術

在紅外圖像處理領域，經過紅外圖像處理，能夠兼容在多場景下均可獲得清晰干凈的紅外圖像具有廣泛的應用需求。由于紅外探測器本身固有的特性，在可見視場內目標輻射反差較為極端的情況下，如何生成目標明顯、保持圖像背景可觀測，且圖像無噪聲放大現象一直是紅外圖像處理領域亟待解決的難點問題。為了提升紅外圖像處理質量，常用的有CLAHE,AHE，AGC，分段線性拉伸等算法，這些算法都可以一定程度的擴大動態范圍、提升對比度。但是算法本身也存在一些問題，如圖像整體閃爍，局部區域噪聲放大等問題。基于線性變換的增強算法大多計算簡單，實時性高，但是很難保證呈現較為明顯的圖像背景及目標的反差。

發明內容

本發明的發明目的在于提供保持紅外圖像目標及背景不壓制的自適應映射算法及裝置，不僅能夠保證目標圖像背景及目標的反差，而且能夠有效抑制圖像區域閃爍、背景噪聲。

基于同一發明構思，本發明具有兩個獨立的技術方案：

1、一種保持紅外圖像目標及背景不壓制的自適應映射算法，包括如下步驟：

步驟1：對紅外原始圖像數據進行預處理，獲得第一紅外圖像；

步驟2：對第一紅外圖像進行分塊處理，分割成多塊圖像區域，統計各塊圖像區域的直方圖信息；計算各塊圖像區域的累計直方圖最小灰度值Pix_min和最大灰度值Pix_max；

步驟3：基于所述最小灰度值Pix_min和最大灰度值Pix_max，對各塊圖像區域的累計直方圖進行修正；

步驟4：計算各塊圖像區域映射的極值范圍最小灰度值out_min和最大灰度值out_max；基于最小灰度值out_min和最大灰度值out_max，建立各塊圖像區域輸出輸入的映射關系，獲得第二紅外圖像；

步驟5：針對第二紅外圖像的各塊圖像區域，通過圖像鄰近區域邊緣融合重組方法獲得第三紅外圖像。

進一步地，步驟2中，通過如下方法計算各塊圖像區域的累計直方圖最小灰度值Pix_min和最大灰度值Pix_max；

步驟2.1：獲得直方圖統計過程中灰度值頻率；

步驟2.2：舍棄統計后兩端灰度值頻率小于閾值的點；

步驟2.3：獲得新的灰度值統計區間；所述區間的兩端數值分別為最小灰度值Pix_min和最大灰度值Pix_max。

進一步地，步驟2.1中，通過如下公式計算當前灰度值頻率n_i

式中，c_i是當前灰度值的像素個數，N是圖像像素個數的總和，L是圖像中灰度值總數,n_i是當前灰度值頻率。

進一步地，步驟2.2中，所述閾值為0.2％。