浮点图像的自动增益控制显示方法技术

本发明专利技术属于图像显示处理技术领域，具体涉及一种浮点图像的自动增益控制显示方法，该方法实现不同场景红外浮点图像输出增益的自动控制，增强浮点的图像表现力，解决浮点图像的自动增益控制问题。

Automatic gain control display method for floating point image

The invention belongs to the technical field of image processing, automatic gain control method relates to a floating image, this method realizes the automatic control of different infrared scene floating image output gain, enhance the floating-point performance of the image, to solve the problem of automatic gain control of the floating image.

【技术实现步骤摘要】
浮点图像的自动增益控制显示方法
本专利技术属于图像显示处理
，具体涉及一种浮点图像的自动增益控制显示方法。
技术介绍
在红外热波无损检测等应用过程中，通常需要对原始的红外图像进行数据处理，为了提高处理精度，结果图像通常为浮点图像，而大多数的显示系统仅接受8位整形数据格式的图像信号输入，因此需要将浮点图像数据转换为适合显示的8位整形图像数据格式。在由浮点图像转换为8位整形图像过程中，通常采用增益偏置控制方法实现数据格式的转换和图像增强，具有场景适应能力强，占用资源少，处理速度快的优点。增益偏置控制方法的关键问题在于增益系数k的自动获取方法，在整形格式图像中，可以参考直方图来计算增益系数k，从而获得较好的显示效果，但是由于浮点图像不能直接进行直方图统计，给自动增益控制带来了困难。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种适用于各类浮点图像的自动增益控制方法，实现不同场景红外浮点图像输出增益的自动控制，增强浮点的图像表现力，解决浮点图像的自动增益控制问题。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浮点图像的自动增益控制显示方法，其包括如下步骤：步骤1：对于输入的原始浮点图像F，计算其亮度极小值fmin；步骤2：为防止输入原始浮点图像F中的背景值过高，应用式(1)进行处理，得到减背景后的浮点图像G；G＝F-fmin(1)步骤3：分别计算减背景后浮点图像G的亮度均值u和亮度极大值gmax；步骤4：将减背景后浮点图像G转换为14bit整形数据格式；分别计算第一放缩系数λ1、第二放缩系数λ2，选取两者的小值作为最终放缩系数λ，用最终放缩系数λ乘以减背景后浮点图像G，并进行取整运算得到整形数据格式图像J；λ＝min(λ1,λ2)(4)J＝INT(λ*G)(5)步骤5：计算整形数据格式图像J的直方图H；步骤6：统计直方图H中像素数目大于0的灰度级数量n；步骤7：分别计算整形数据格式图像J中的灰度极小值jmin和灰度极大值jmax，应用公式(8)计算输出图像的第一中间增益系数k1；k1＝255/(jmax-jmin)(8)步骤8：根据第一中间增益系数k1，应用公式(9)计算输出图像的第二中间增益系数k2；k2＝255/n(9)步骤9：应用公式(10)计算输出图像的增益系数k，m为融合系数；k＝m*k1+(1-m)*k2(10)步骤10：由增益偏置公式(11)，逐像素计算输出8位图像的灰度值yij，jij表示输入图像中坐标位置(i,j)点的灰度值；k为上步计算得到的增益系数，b为偏置系数；yij＝k*(jij-u)+b(11)步骤11：对步骤10中输出的yij取整到[0,255]之间，得到最终的8位图像灰度值。(三)有益效果与现有技术相比较，本专利技术提供一种适用于各类浮点图像的自动增益控制方法，实现不同场景红外浮点图像输出增益的自动控制，增强浮点的图像表现力，解决浮点图像的自动增益控制问题。附图说明图1为浮点图像数据格式示意图。图2为整形图像数据格式示意图。图3为图像J的直方图示意图。图4为输出的8位图像示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浮点图像的自动增益控制显示方法，其包括如下步骤：步骤1：对于输入的原始浮点图像F，计算其亮度极小值fmin；步骤2：为防止输入原始浮点图像F中的背景值过高，应用式(1)进行处理，得到减背景后的浮点图像G；G＝F-fmin(1)步骤3：分别计算减背景后浮点图像G的亮度均值u和亮度极大值gmax；步骤4：将减背景后浮点图像G转换为14bit整形数据格式；分别计算第一放缩系数λ1、第二放缩系数λ2，选取两者的小值作为最终放缩系数λ，用最终放缩系数λ乘以减背景后浮点图像G，并进行取整运算得到整形数据格式图像J；λ＝min(λ1,λ2)(4)J＝INT(λ*G)(5)步骤5：计算整形数据格式图像J的直方图H；步骤6：统计直方图H中像素数目大于0的灰度级数量n；步骤7：分别计算整形数据格式图像J中的灰度极小值jmin和灰度极大值jmax，应用公式(8)计算输出图像的第一中间增益系数k1；k1＝255/(jmax-jmin)(8)步骤8：根据第一中间增益系数k1，应用公式(9)计算输出图像的第二中间增益系数k2；k2＝255/n(9)步骤9：应用公式(10)计算输出图像的增益系数k，融合系数m通常取0.65；k＝m*k1+(1-m)*k2(10)步骤10：由增益偏置公式(11)，逐像素计算输出8位图像的灰度值yij，jij表示输入图像中坐标位置(i,j)点的灰度值；k为上步计算得到的增益系数，b为偏置系数，b通常取b＝128；yij＝k*(jij-u)+b(11)步骤11：对步骤10中输出的yij取整到[0,255]之间，得到最终的8位图像灰度值。实施例本实施例采用一幅分辨率为640*512的非制冷型红外热像仪获取原始数据，经过中间图像处理后转换为了浮点图像。该浮点图像的灰度均值0.8947，灰度最小值0.8168，灰度最大值1.0。如图1所示。步骤一：将浮点图像转换为整形数据格式图像J。按照公式(2)～(4)，计算得到λ1＝105146，λ2＝16383，λ＝16383，按照公式(5)得到整形数据格式图像J。如图2所示。步骤二：计算整形数据格式图像J的直方图。按照公式(6)～(10)，计算得到k1＝0.0850，k2＝0.4904，k＝0.2269。如图3所示。步骤三：按照公式(11)得到最终的输出图像，如图4所示。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮点图像的自动增益控制显示方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1：对于输入的原始浮点图像F，计算其亮度极小值f

【技术特征摘要】
1.一种浮点图像的自动增益控制显示方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1：对于输入的原始浮点图像F，计算其亮度极小值fmin；步骤2：为防止输入原始浮点图像F中的背景值过高，应用式(1)进行处理，得到减背景后的浮点图像G；G＝F-fmin(1)步骤3：分别计算减背景后浮点图像G的亮度均值u和亮度极大值gmax；步骤4：将减背景后浮点图像G转换为14bit整形数据格式；分别计算第一放缩系数λ1、第二放缩系数λ2，选取两者的小值作为最终放缩系数λ，用最终放缩系数λ乘以减背景后浮点图像G，并进行取整运算得到整形数据格式图像J；λ＝min(λ1,λ2)(4)J＝INT(λ*G)(5)步骤5：计算整形数据格式图像J的直方图H；步骤6：统计直方图H中像素数目大于0的灰度级数量n；

【专利技术属性】
技术研发人员：李科，李玉杰，赵思宁，马金鹏，
申请(专利权)人：航天海鹰光电信息技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12