[發明專利]一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法

在審

• 申請號: 202210299816.3
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114841866A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 高偉奇;潘蘭蘭
• 申請（專利權）人: 武漢博宇光電系統有限責任公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/30
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 王佩

1.一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法，其特征在于：包括以下步驟：

S101：利用紅外相機存儲N幅連續紅外圖像；

S102：對紅外圖像分別進行空間域濾波和圖像增強，得到增強后的紅外圖像；

S103：對增強后的紅外圖像分別進行全局的位移檢測配準，得到由紅外相機運動所產生的背景運動量；

S104：對增強后的紅外圖像分別逐像素進行位移檢測配準，得到紅外圖像中目標的運動量；

S105：對由紅外相機運動所產生的背景運動量和圖像中目標的運動量進行運動方向和大小匹配，得到像素點所屬的運動類型；

S106：根據像素點所屬的運動類型使用相應的時域濾波算法濾波，得到當前幀濾波后的紅外圖像；

S107：在相機下一幀圖像到來時，緩存的N幅連續紅外圖像向后移動一幀，并丟掉最后一幀，完成時域濾波。

2.如權利要求1的一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法，其特征在于：在步驟S101中，相機緩存的N幅連續的紅外圖像為經過非均勻性校正后的紅外圖像；

非均勻性校正包括一點校正和兩點校正；

一點校正為相機實時采集的圖像減去一個預存的均勻面圖像；

兩點校正為在一點校正的基礎上乘以K系數；K系數的計算公式如式(1)所示：

在式(1)中，img1和img2分別表示紅外相機對低溫黑體和高溫黑體采集的均勻面圖像，mv1和mv2分別是img1和img2的像素灰度平均值；

在N幅連續紅外圖像中，第一幅表示當前幀，其余的依次表示相鄰的幀。

3.如權利要求1的一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法，其特征在于：在步驟S102中，空間域濾波包括核尺寸為3*3的均值濾波和核尺寸分別為7*7和5*5的非局部平均濾波；圖像增強算法為限制對比度自適應的直方圖均衡化算法。

4.如權利要求1的一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法，其特征在于：步驟S103具體如下：

S201：對增強后的紅外圖像進行不重疊的子塊劃分，每幅圖像劃分為k*k個子快，得到紅外圖像的子快圖像；

S202：預估由紅外相機運動產生的背景運動量的最大值，得到背景運動量的最大估計值；

S203：對紅外圖像的子快圖像進行行列方向的Sobel算子邊緣提取，對提取到的行列方向的邊緣求取絕對值，然后將行列方向的邊緣絕對值相加，得到紅外圖像的子快圖像的邊緣圖；

S204：對紅外圖像的子快圖像的邊緣圖進行行列方向的投影，得到子快圖像邊緣圖的行列投影向量；

S205：從緩存的N幅連續紅外圖像的當前幀開始，兩兩相鄰的兩幀，標記相同子快的行列投影向量做粗位移檢測配準，得到子快的粗位移值；

S206：在子快的粗位移值的基礎上，對紅外圖像的子快圖像的邊緣圖進行精位移檢測配準，得到子快的精位移值；

S207：將子快的粗位移值和子快的精位移值相加得到緩存的N幅連續紅外圖像的相鄰兩幀圖像的相同標記子快的位移值；

S208：根據相同標記子快的位移值，在紅外圖像的子快圖像中，尋找出位移值相同的子快聚為一類；

S209：將子快數最多的一類的位移值作為由紅外相機運動所產生的背景運動量。

5.如權利要求4的一種基于位移檢測配準的紅外圖像時域濾波方法，其特征在于：步驟S204具體為：

S301：將紅外圖像的子快圖像的邊緣圖的每行的邊緣值累積相加，得到子快圖像邊緣圖的行投影向量；

S302：將紅外圖像的子快圖像的邊緣圖的每列的邊緣值累積相加，得到子快圖像邊緣圖的列投影向量。