用于抑制视频影像中的杂波的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及用于抑制视频影像中的杂波的装置和方法。抑制视频影像中的杂波的方法包括从焦平面阵列(102)接收(402)视频影像；将视频影像分解(404)成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图是视频影像的子图像。方法还包括从视频影像的图像去除(406)子图像以产生图像的杂波抑制版本，并且呈现(416)图像的杂波抑制版本。从图像去除(406)子图像包括为子图像生成(408)相应的零阶校正，并从图像减去(410)相应的零阶校正。并且去除(406)子图像包括从相应的零阶校正为子图像递归地生成(412)相应的第一阶校正，并从图像减去(414)相应的第一阶校正。在生成并从图像减去相应的第一阶校正之前，生成并从图像减去相应的零阶校正。

【技术实现步骤摘要】
用于抑制视频影像中的杂波的装置和方法
本公开总体涉及成像和跟踪，并且具体地涉及视频影像中的杂波的递归抑制。
技术介绍
成像和跟踪系统通常包括用于识别和跟踪物体的传感器。例如，某些传感器(诸如雷达系统)发出从物体反射并被系统接收的信号。其他传感器(诸如电光传感器)偶从物体本身接收电磁辐射信号。该领域的改进旨在改进这些传感器以使其更精准。特别地，电光传感器通常使用望远镜以及检测红外辐射的焦平面阵列。固定图案噪声(fixedpatternnoise，FPN)的抑制是电光传感器的一个发展领域。通常，校准或非均匀性校正已被用于抑制固定图案噪声。然而，这种固定图案抑制方法可留下大的残留固定图案，这限制传感器性能并增大传感器噪声水平，尤其是当原始图像包含严重杂波时。另外，可存在其中使用前无法执行校准且必须即刻使用系统的情况。此外，在移动平台上使用具有望远镜和焦平面阵列的光学传感器跟踪物体存在其他问题，诸如需要补偿移动平台的移动。已经开发了用于从成像和跟踪系统去除视频影像中的FPN的技术，并且这些技术中的许多对于整齐或轻度杂乱的影像工作非常良好。但是，可期望具有一种装置和方法，其能够针对具有不良(harsher)杂波的影像改进这些技术。
技术实现思路
本公开的示例实现涉及用于抑制视频影像中的杂波的改进的装置、方法和计算机可读存储介质。本公开的示例实现利用递归运动补偿积分技术递归地抑制视频影像中的独立移动杂波图(或场)，所述模式中的一个(但不是唯一一个)可以是FPN。本公开的示例实现提供一种技术方法，用于以导致优良目标检测的方式递归地去除视频影像中的杂波图，特别是对于暗目标。视频影像中被抑制的杂波使能够检测否则被不良杂波遮蔽的难以检测的目标。本公开因此包括但不限于下面描述的示例实现。一些示例实现提供抑制视频影像中的杂波的方法，所述方法包括从焦平面阵列接收视频影像；将所述视频影像分解成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图是所述视频影像的子图像；从所述视频影像的图像去除所述子图像以产生所述图像的杂波抑制版本，包括：为所述子图像生成相应的零阶校正，并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及从所述相应的零阶校正为所述子图像递归地生成相应的第一阶校正，并且从所述图像减去所述相应的第一阶校正，其中在生成并从所述图像减去所述相应的第一阶校正之前，生成并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及呈现所述图像的所述杂波抑制版本。在先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，分解所述视频影像包括使将所述视频影像分解成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图中的一个是与所述焦平面阵列关联的固定图案噪声。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，去除所述子图像包括从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，并且生成所述相应的零阶校正包括为所述第k帧的所述第m子图像生成零阶校正，包括：从直到并包括所述第k帧的所述视频影像的N个连续帧的N个连续图像中的每个去除DC分量，并从而产生N个连续的DC去除的图像；使用所述第m子图像从所述N个连续帧到所述第k帧的相应坐标变换来变换所述N个连续的DC去除的图像，并从而产生N个变换图像；以及对所述N个变换图像进行累加和归一化以获得所述第k帧的所述第m子图像的所述零阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，所述子图像是M个子图像，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，并且去除所述子图像包括从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，以及其中递归地生成所述相应的第一阶校正包括从所述第k帧的所有M个子图像的所述相应的零阶校正为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成第一阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成所述第一阶校正包括：独立地为排除所述第m子图像的每个子图像：使用多个坐标变换分别变换所述子图像的所述零阶校正，所述坐标变换中的每个是所述子图像从所述视频影像的N个连续帧的第k帧到所述N个连续帧的第q帧的坐标变换以及所述第m子图像从所述第q帧到所述第k帧的坐标变换的组合，所述多个坐标变换包括q从1到N的值，分别变换所述零阶校正，从而产生所述子图像的N个变换的零阶校正；以及对所述子图像的所述N个变换的零阶校正进行累加、归一化和否定，并从而产生所述子图像的累加的、归一化的和否定的零阶校正；以及对排除所述第m子图像的所述M个子图像的所累加的、归一化的和否定的零阶校正进行累加，以获得所述第k帧的所述第m子图像的所述第一阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，递归地生成相应的第一阶校正包括为所述子图像递归地生成相应的第一阶和更高阶校正，并且从所述图像减去所述相应的第一阶校正包括从所述图像减去所述相应的第一阶和更高阶校正，以及其中对于n≥0，从相应的第n阶校正生成相应的第(n+1)阶校正，并且在生成并从所述图像减去所述相应的第(n+1)阶校正之前，生成并从所述图像减去所述相应的第n阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，所述子图像是M个子图像，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，并且去除所述子图像包括从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，以及其中递归地生成所述相应的第一阶和更高阶校正包括从所述第k帧的所述M个子图像中的至少一些的所述相应的第n阶校正为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成第(n+1)阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成所述第(n+1)阶校正包括：独立地为所述M个子图像中的至少一些的每个子图像：使用多个坐标变换分别变换所述子图像的所述第n阶校正，所述坐标变换中的每个是所述子图像从所述视频影像的N个连续帧的第k帧到所述N个连续帧的第q帧的坐标变换以及所述第m子图像从所述第q帧到所述第k帧的坐标变换的组合，所述多个坐标变换包括q从1到N的值，分别变换所述第n阶校正，从而产生所述子图像的N个变换的第n阶校正；以及对所述子图像的所述N个变换的第n阶校正进行累加、归一化和否定，并从而产生所述子图像的累加的、归一化的和否定的第n阶校正；以及对所述M个子图像中的至少一些的所累加的、归一化的和否定的第n阶校正进行累加，以获得累加，所述累加是所述第k帧的所述第m子图像的所述第(n+1)阶校正，或者从所述累加获得所述第k帧的所述第m子图像的所述第(n+1)阶校正。在任何先前或任何随后示例实现的方法的一些示例实现或其任何组合中，所述M个子图像中的至少一些是全部的所述M个子图像，并且为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成所述第(n+1)阶校正进一步包括从所述累加减去所述第m子图像的所累加的、归一化的和否定的第n阶校正，以获得所述第k帧的所述第m子图像的所述第(n+1)阶校正。一些示例实现提供一种用于抑制视频影像中的杂波的装置，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为使所述装置执行多个操作，包括使所述装置至少执行任何先前的示例实现的方法或其任何组合。一些示例实现提供一种用于抑制视频影像中的杂波的计算机可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抑制视频影像中的杂波的装置，所述装置包括：处理器，所述处理器被配置为使所述装置执行多个操作，包括使所述装置至少：从焦平面阵列接收视频影像；将所述视频影像分解成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图是所述视频影像的子图像；从所述视频影像的图像去除所述子图像以产生所述图像的杂波抑制版本，包括使所述装置至少：为所述子图像生成相应的零阶校正，并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及从所述相应的零阶校正为所述子图像递归地生成相应的第一阶校正，并且从所述图像减去所述相应的第一阶校正，其中，在生成并从所述图像减去所述相应的第一阶校正之前，生成并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及呈现所述图像的所述杂波抑制版本。

【技术特征摘要】
2017.07.21 US 15/656,8081.一种用于抑制视频影像中的杂波的装置，所述装置包括：处理器，所述处理器被配置为使所述装置执行多个操作，包括使所述装置至少：从焦平面阵列接收视频影像；将所述视频影像分解成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图是所述视频影像的子图像；从所述视频影像的图像去除所述子图像以产生所述图像的杂波抑制版本，包括使所述装置至少：为所述子图像生成相应的零阶校正，并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及从所述相应的零阶校正为所述子图像递归地生成相应的第一阶校正，并且从所述图像减去所述相应的第一阶校正，其中，在生成并从所述图像减去所述相应的第一阶校正之前，生成并从所述图像减去所述相应的零阶校正；以及呈现所述图像的所述杂波抑制版本。2.根据权利要求1所述的装置，其中，使所述装置分解所述视频影像包括使所述装置将所述视频影像分解成对应于杂波图的独立移动坐标变换，所述杂波图中的一个是与所述焦平面阵列关联的固定图案噪声。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，使所述装置去除所述子图像包括使所述装置从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，并且使所述装置生成所述相应的零阶校正包括使所述装置为所述第k帧的所述第m子图像生成零阶校正，包括使所述装置至少：从直到并包括所述第k帧的所述视频影像的N个连续帧的N个连续图像中的每个去除DC分量，并从而产生N个连续的DC去除的图像；使用所述第m子图像从所述N个连续帧到所述第k帧的相应坐标变换来变换所述N个连续的DC去除的图像，并从而产生N个变换图像；以及对所述N个变换图像进行累加和归一化以获得所述第k帧的所述第m子图像的所述零阶校正。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述子图像是M个子图像，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，并且使所述装置去除所述子图像包括使所述装置从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，以及其中，使所述装置递归地生成所述相应的第一阶校正包括使所述装置从所述第k帧的所有M个子图像的所述相应的零阶校正为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成第一阶校正。5.根据权利要求4所述的装置，其中，使所述装置为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成所述第一阶校正包括使所述装置至少：独立地为排除所述第m子图像的每个子图像：使用多个坐标变换分别变换所述子图像的所述零阶校正，所述坐标变换中的每个是所述子图像从所述视频影像的N个连续帧的第k帧到所述N个连续帧的第q帧的坐标变换以及所述第m子图像从所述第q帧到所述第k帧的坐标变换的组合，所述多个坐标变换包括q从1到N的值，分别变换所述零阶校正，从而产生所述子图像的N个变换的零阶校正；以及对所述子图像的所述N个变换的零阶校正进行累加、归一化和否定，并从而产生所述子图像的累加的、归一化的和否定的零阶校正；以及对排除所述第m子图像的所述M个子图像的所累加的、归一化的和否定的零阶校正进行累加，以获得所述第k帧的所述第m子图像的所述第一阶校正。6.根据权利要求1或2所述的装置，其中，使所述装置递归地生成相应的第一阶校正包括使所述装置为所述子图像递归地生成相应的第一阶和更高阶校正，并且使所述装置从所述图像减去所述相应的第一阶校正包括使所述装置从所述图像减去所述相应的第一阶和更高阶校正，以及其中，对于n≥0，从相应的第n阶校正生成相应的第(n+1)阶校正，并且在生成并从所述图像减去所述相应的第(n+1)阶校正之前，生成并从所述图像减去所述相应的第n阶校正。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述子图像是M个子图像，所述图像是所述视频影像的第k帧的图像，并且使所述装置去除所述子图像包括使所述装置从所述第k帧的图像去除包括第m子图像的所述子图像，以及其中，使所述装置递归地生成所述相应的第一阶和更高阶校正包括使所述装置从所述第k帧的所述M个子图像中的至少一些的所述相应的第n阶校正为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成第(n+1)阶校正。8.根据权利要求7所述的装置，其中，使所述装置为所述第k帧的所述第m子图像递归地生成所述第(n+1)阶校正包括使所述装置至少：独立地为所述M个子图像中的至少一些的每个子图像：使用多个坐标变换分别变换所述子图像的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·J·耶尔顿，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US