[發(fā)明專利]用于弱化雜散輻射的圖像處理方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110999363.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN113432723B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寶輝;于世孔;吳杰;顧燕;法靜怡;蔣志芳;吳昊;王煒毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方夜視科技（南京）研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/10
• 分類號(hào): G01J5/10
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本發(fā)明公開了一種用于弱化雜散輻射的圖像處理方法，根據(jù)紅外探測(cè)器搭載紅外定焦鏡頭觀測(cè)均勻黑體的灰度值，以及紅外探測(cè)器無鏡頭觀測(cè)黑體的數(shù)據(jù)，得到紅外定焦鏡頭雜散輻射的分布參考圖像集合；然后預(yù)估目標(biāo)場(chǎng)景與觀測(cè)點(diǎn)環(huán)境溫度的差值，選擇合適的參考圖像，進(jìn)行系數(shù)調(diào)整，輸出雜散輻射非均勻校正后的紅外圖像。本發(fā)還提供了基于上述用于弱化雜散輻射的圖像處理方法的系統(tǒng)、存儲(chǔ)軟件的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明無需額外增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備，移植性和適用性較強(qiáng)；相比現(xiàn)有濾波降噪算法，降低運(yùn)算量和運(yùn)算過程，同時(shí)弱化雜散輻射造成的影響，最大程度保留了目標(biāo)細(xì)節(jié)，使細(xì)節(jié)不被扭曲或丟失，提高了紅外成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外圖像處理領(lǐng)域，特別涉及用于弱化雜散輻射的圖像處理方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

紅外成像系統(tǒng)主要是探測(cè)通過紅外光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的熱輻射成像。光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工藝會(huì)對(duì)探測(cè)器的成像引入目標(biāo)之外的雜散輻射，這些雜散輻射會(huì)隨著溫度變化，最終以圖像非均勻的方式展現(xiàn)出來，對(duì)紅外成像有較大的影響，嚴(yán)重時(shí)微弱目標(biāo)信號(hào)會(huì)被雜散輻射淹沒。雜散輻射的分析和抑制是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高成像質(zhì)量具有十分重要的意義。目前相關(guān)研究大多從物理角度對(duì)雜散輻射進(jìn)行抑制，如優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，或增加遮光罩、濾光片等物理設(shè)施，但由于雜散輻射的成因非常復(fù)雜，特別是光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜的情況下，單靠物理抑制非常難取得好的效果。在紅外圖像處理方面，普通的濾波方法雖然可以濾除大部分噪音，但可能會(huì)造成目標(biāo)細(xì)節(jié)損失，難以在弱化雜散噪音和保留目標(biāo)細(xì)節(jié)之間取得平衡。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種在弱化雜散輻射影響的同時(shí)，最大程度保留目標(biāo)細(xì)節(jié)，提高紅外成像質(zhì)量的用于弱化雜散輻射的圖像處理方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于弱化雜散輻射的圖像處理方法，包括以下步驟：

步驟S1：使用同一紅外探測(cè)器，分別采集無鏡頭和搭載紅外定焦鏡頭下的不同溫度黑體的多組圖像數(shù)據(jù)；得到不同溫度黑體的圖像數(shù)據(jù)集合；

步驟S2：分別對(duì)步驟S1獲得的每一個(gè)溫度下黑體的圖像數(shù)據(jù)集合進(jìn)行預(yù)處理；

步驟S3：利用步驟S2獲得的預(yù)處理后的結(jié)果，獲得雜散輻射分布參考圖像集合；

步驟S4：根據(jù)步驟S3得到的雜散輻射分布參考圖像獲得當(dāng)前目標(biāo)場(chǎng)景的雜散輻射圖像數(shù)據(jù)；

步驟S5：利用步驟S4得到的當(dāng)前目標(biāo)場(chǎng)景的雜散輻射圖像數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前目標(biāo)場(chǎng)景圖像進(jìn)行雜散輻射非均勻校正，輸出最終畫面。

進(jìn)一步，步驟S1中設(shè)置黑體溫度的最高值高于黑體所處的室溫，黑體溫度的最低值低于黑體所處的室溫；在黑體溫度的最高值和最低值之間按照相同的溫度間隔設(shè)置黑體的溫度。采用多個(gè)溫度的黑體進(jìn)行標(biāo)定和建模，能夠在弱化雜散輻射的同時(shí)更多的保留圖像的細(xì)節(jié)。

進(jìn)一步，所述步驟S2中的預(yù)處理包括分別對(duì)每一個(gè)溫度下黑體的圖像數(shù)據(jù)集合中的每一張黑體圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行非均勻校正、去盲元的處理操作，將圖像中的壞點(diǎn)去除，并校正列條紋，使均勻溫度的黑體的成像平滑，然后將同一個(gè)黑體的圖像數(shù)據(jù)集合中的所有圖像求平均，得到一個(gè)平均黑體圖。能夠優(yōu)化后續(xù)的計(jì)算結(jié)果，使后續(xù)得到的結(jié)果更加的精準(zhǔn)。