[發明專利]一種用于水上紅外圖像增強的方法

在審

• 申請號: 202110381448.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113284056A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 朱哲文;楊文博;郭彧;盧煜旭;劉文
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 劉靜怡

本發明公開了一種用于水上紅外圖像增強的方法，包括如下步驟：S1、使用若干組廣角紅外鏡頭采集紅外圖像Ⅰ，對每一組紅外圖像Ⅰ最清晰部位進行標記，然后將標記部位進行整合，整合出一張最清晰的紅外圖像Ⅱ；S2、對紅外圖像Ⅱ進行降噪處理后，依次按照濾波預算法進行濾波處理和按照灰度拉伸算法進行灰度處理，得到紅外圖像Ⅲ；S3、對紅外圖像Ⅲ進行圖像細節增強處理，然后再進行畸變參數計算，得到校正參數，并利用所述校正參數對其進行逆變換，然后進行插值處理，得到最終的紅外圖像。本發明圖像銳化處理的主要目的突出圖像中的細節或者增強被模糊了的細節，圖像細節增強處理，保證了紅外圖像不會丟失細節和增強噪聲。

技術領域

本發明屬于紅外圖像增強技術領域，更具體地說，尤其涉及一種用于水上紅外圖像增強的方法。

背景技術

紅外熱圖像表征景物的溫度分布，是灰度圖像，沒彩色或陰影(立體感覺)，故對人眼而言，分辨率低。為了獲取夜視下寬視場大視角高質量，廣角鏡頭逐漸增多，由于廣角鏡頭會產生明顯畸變以及紅外圖像對比度低、細節不清晰，造成整體視覺效果較差，對低質量且噪聲較大的畸變紅外圖像，進行細節增強和畸變校正成為必須要解決的重點技術難題。由于紅外探測器各探測單元的響應特性不一致、光機掃描系統缺陷等原因，造成紅外圖像的非均勻性，體現為圖像的固定圖案噪聲、串擾、畸變等。熱成像系統的探測能力和空間分辨率低于可見光CCD陣列，使得紅外圖像的清晰度低于可見光圖像。外界環境的隨機干擾和熱成像系統的不完善，給紅外圖像帶來多種多樣的噪聲。為此，我們提出一種用于水上紅外圖像增強的方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種用于水上紅外圖像增強的方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于水上紅外圖像增強的方法，包括如下步驟：

S1、使用若干組廣角紅外鏡頭采集紅外圖像Ⅰ，對每一組紅外圖像Ⅰ最清晰部位進行標記，然后將標記部位進行整合，整合出一張最清晰的紅外圖像Ⅱ；

S2、對紅外圖像Ⅱ進行降噪處理后，依次按照濾波預算法進行濾波處理和按照灰度拉伸算法進行灰度處理，得到紅外圖像Ⅲ；

S3、對紅外圖像Ⅲ進行圖像細節增強處理，然后再進行畸變參數計算，得到校正參數，并利用所述校正參數對其進行逆變換，然后進行插值處理，得到最終的紅外圖像。

優選的，所述步驟S1對每一組紅外圖像Ⅰ最清晰部位進行標記的具體步驟包括：將每一組紅外圖像Ⅰ分為若干個圖像塊，對每個圖像塊進行銳化處理，標記最清晰的圖像塊并提取該圖像塊，按上述方法提取剩余的圖像塊，將圖像塊按照其原有的位置一一對應進行整合，整合出一張最清晰的紅外圖像Ⅱ。

優選的，所述步驟S2中按照濾波預算法進行濾波處理具體過程為對圖像數據順序進行均值濾波和中值濾波預處理。

優選的，所述步驟S2中對紅外圖像Ⅱ進行降噪處理具體包括：對對紅外圖像Ⅱ計算絕對對比度、變化對比度、歸一化對比度、標準對比度和差分絕對對比度的多對比度聯合圖像，以增強紅外圖像中缺陷部分，使用小波變換閾值去噪聲，去除紅外圖像Ⅱ中存在的加熱不均勻、噪聲和畸形。

優選的，所述步驟S3中對紅外圖像Ⅲ進行圖像細節增強處理具體為：利用滾動導向濾波，將紅外圖像Ⅲ分離為細節層圖像和基礎層圖像；

利用Retinex理論對所述基礎層圖像的灰度級范圍進行調整，并通過直方圖均衡化擴寬所述灰度級范圍，得到處理后基礎層圖像；

對所述細節層圖像進行gamma變換，得到處理后細節層圖像；

對所述處理后細節層圖像和所述處理后基礎層圖像進行加權融合。