用于处理红外图像数据的系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个或多个实施例提供了用于处理红外图像数据的系统和方法。所述方法包括：从红外检测器接收基于非均匀场景的红外图像数据，其中所述红外图像数据包括在多个行和列中布置的像素；对于每一列的至少一部分中的每个像素，确定该像素与包含该像素的邻域中的多个其他像素之间的差；对于每一列的所述部分中的每个像素，基于该像素与其他像素之间的差的至少一个子集来确定平均差；对于每一列，至少基于针对该列中的像素确定的平均差来确定对应的列校正项；和将所述列校正项应用于红外图像数据，以提供具有减小的空间噪声的、校正的红外图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日为2010年2月26日、申请号为201080018803. X(国际申请号为 PCT/US2010/025671)、专利技术名称为"用于处理红外图像的系统和装置"的专利技术专利申请的分 案申请。
本专利技术一般涉及红外图像，并且更具体地涉及诸如利用噪声滤波技术对红外图像 数据进行的图像处理。
技术介绍
由红外成像器（诸如基于微辐射热测定仪的红外成像器）生成的图像通常包括噪 声。例如，噪声的主要源可能是由于时间、1/f、和/或固定空间噪声造成的，并且典型的红 外成像系统可包括校准算法以尽力使这些类型的噪声最小化。 作为示例，红外成像系统一般使用内部快门，其使得红外成像系统针对（against) 均匀（uniform)目标获取图像以执行校准过程。然而，存在与这类过程相关联的一些缺点。 例如，快门的需要增加了红外成像系统的制造成本。此外，校准过程不校正除了快门之外的 噪声源（例如，由于光学路径内的镜头或其他组件所导致的）。此外，场景温度可能不同于 快门的温度，并且对辐射的检测器元件响应可能不是完全线性的。这样，以快门温度进行的 校正可能不适合于红外成像系统正在成像的具体场景。而且，在使用快门的偏移校准期间， 红外成像系统可能不能如用户所期望的那样捕获场景的图像。 人类观察者对于红外成像器中典型的高频空间噪声非常敏感。低通滤波器可用于 减少噪声，但是这使图像模糊、并且降低了系统性能。 结果，需要针对红外成像和处理红外图像的改进技术，其可在不依赖快门或者需 要均匀场景的情况下减少空间、时间和/或1/f?类型噪声，并且可不引入模糊或者引入最小 模糊。
技术实现思路
根据一个或多个实施例的在这里公开的系统和方法提供了用于处理由红外传感 器（例如红外相机）捕获的图像的技术，以便诸如提高图像质量。例如，根据实施例，公开 图像处理算法，以将红外图像分离为列和行部分或区段（portion)，其可被分开地处理以减 少噪声并提供改进的红外图像。 根据一个或多个实施例，用于处理红外图像数据的系统和方法包括：从非均匀场 景接收红外图像数据；将所述红外图像数据分离为列噪声滤波区段和行噪声滤波区段；确 定列噪声偏移项；基于列噪声偏移项来应用列噪声滤波校正到红外图像数据；确定行噪声 偏移项；基于行噪声偏移项来应用行噪声滤波校正到红外图像数据；基于列和行噪声滤波 校正提供已校正红外图像数据作为红外输出图像数据；以及存储所述红外输出图像数据。 在一个实现中，相同的列噪声偏移项被应用到列噪声滤波区段的特定列中的每个对应像 素，并且相同的行噪声偏移项被应用到行噪声滤波区段的特定行中的每个对应像素。 在各种实现中，所述系统和方法可包括：通过针对每个像素计算中心像素与多个 相邻像素之间的差来分开地计算行噪声滤波区段的列相邻者（neighbor)差；以及通过针 对每个像素计算中心像素与多个相邻像素之间的差来分开地计算列噪声滤波区段的行相 邻者差。所述系统和方法可包括：在分开地计算列和行相邻者差之后执行列和行相邻者差 的直方图；分开地将所述列和行相邻者差与预定阈值进行比较；并且如果所述差低于所述 预定阈值，则将列和行相邻者差添加到相应列和行。在一个方面，所述将列和行相邻者差添 加到相应列和行的步骤包括分别地将列和行相邻者差添加到关于特定列和行的直方图。 在各个实现中，所述系统和方法可包括：确定关于相应列和行的中值差（median difference);将所述中值差添加到关于相应列和行的一个或多个先前校正项；以及将所 述校正项应用到红外图像数据。在一个方面，所述红外图像数据包括红外输入视频数据，所 述已校正红外图像数据包括已校正红外视频数据，并且所述红外输出图像数据包括红外输 出视频数据。所述系统和方法可以包括在估计所述列和行噪声滤波校正值之前对红外图像 数据进行高通滤波。在一个方面，对相应行和列进行高通滤波包括减去低通滤波运算的结 果。所述红外图像数据可包括多个帧，其中除第一帧之外，每个帧被分开地校正为具有至少 一个先前帧的当前帧。所述系统和方法可包括将红外图像数据延迟一个帧、并显示红外输 出图像数据。 根据实施例，用于处理红外图像数据的方法包括：从多像素红外检测器接收基于 非均匀场景的红外图像数据；识别红外图像数据的列噪声滤波区段；确定用于对应列的列 噪声偏移项；基于列噪声偏移项将列噪声滤波校正应用到红外图像数据，其中所述列噪声 偏移项被应用到列噪声滤波区段的每个对应列中的至少大多数红外图像数据；基于列噪声 滤波校正提供已校正红外图像数据作为红外输出图像数据；以及存储所述红外输出图像数 据。 根据实施例，红外成像系统包括：红外检测器（例如，由诸如红外相机的红外成像 装置所使用的）；处理器，适于处理来自红外检测器的、非均匀场景的红外图像数据；以及 存储部件，适于存储所述红外输出图像数据。所述处理器可适于通过如下来处理来自红外 检测器的红外图像数据：从多像素红外检测器接收基于非均匀场景的红外图像数据；识别 红外图像数据的列噪声滤波区段；确定用于对应列的列噪声偏移项；基于所述列噪声偏移 项将列噪声滤波校正应用到红外图像数据，其中所述列噪声偏移项被应用到列噪声滤波区 段的每个对应列中的至少大多数红外图像数据；以及基于列噪声滤波校正提供已校正红外 图像数据作为红外输出图像数据。 根据一个或多个实施例，提供了一种用于处理红外图像数据的方法，该方法包括： 从红外检测器接收基于非均匀场景的红外图像数据，其中所述红外图像数据包括在多个行 和列中布置的像素；对于每一列的至少一部分中的每个像素，确定该像素与包含该像素的 邻域中的多个其他像素之间的差；对于每一列的所述部分中的每个像素，基于该像素与其 他像素之间的差的至少一个子集来确定平均差；对于每一列，至少基于针对该列中的像素 确定的平均差来确定对应的列校正项；和将所述列校正项应用于红外图像数据，以提供具 有减小的空间噪声的、校正的红外图像数据。 本专利技术的范围由权利要求所限定，通过参考将权利要求合并在这个部分中。通过 考虑一个或多个实施例的如下详细描述，将向本领域的技术人员提供本专利技术的实施例的更 完整理解连同其附加优点的实现。将参考所附的图表，首先简要描述所述图表。【附图说明】 图1示出了根据本专利技术实施例的用于红外图像处理的系统的框图； 图2A至图2C是图示了根据本专利技术实施例的用于对红外图像进行噪声滤波的方法 的流程图； 图3A至图3C是图示了根据本专利技术实施例的红外图像数据和红外图像的处理的图 表； 图4示出了根据本专利技术实施例的用于论述处理技术的传感器数据的行区段； 图5A至图5C示出了根据本专利技术实施例的用于对红外图像进行列和行噪声滤波的 示范实现。 通过参考接下来的详细描述来最好地理解本专利技术的实施例和它们的优点。应该理 解，相同的附图标记被用于识别在一个或多个图中图示的相同元件。【具体实施方式】 这里公开的根据一个或多个实施例的系统和方法提供了用于由红外成像系统捕 获的图像的图像处理算法。例如，在一个实施例中，可处理红外图像以减少红外图像内的噪 声（例如，改善图像细节和/或图像质量）。对于一个或多个实施例，可应用处理技术来减 少在红外图像的行和/或列内的噪声。 可以将噪声的显著（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理红外图像数据的方法，该方法包括：从红外检测器接收基于非均匀场景的红外图像数据，其中所述红外图像数据包括在多个行和列中布置的像素；对于每一列的至少一部分中的每个像素，确定该像素与包含该像素的邻域中的多个其他像素之间的差；对于每一列的所述部分中的每个像素，基于该像素与其他像素之间的差的至少一个子集来确定平均差；对于每一列，至少基于针对该列中的像素确定的平均差来确定对应的列校正项；和将所述列校正项应用于红外图像数据，以提供具有减小的空间噪声的、校正的红外图像数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N霍加斯滕，M英格海德，
申请(专利权)人：弗莱尔系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US