盲元校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种盲元校正方法及装置，其中方法包括：在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长；在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等；根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。本发明专利技术实施例具有精度更高的优势，可以有效减少这种交界处盲元校正的误差过大问题。

Blind Element Correction Method and Device

【技术实现步骤摘要】
盲元校正方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，更具体地，涉及盲元校正方法及装置。
技术介绍
红外成像系统因材料缺陷的限制和制作工艺水平的影响，成像过程中难免会出现盲元问题。随机盲元是在成像系统使用时随机产生的，而盲元的存在会在生成的图像中形成较亮或较暗的点，对诸如红外小目标检测等会造成大概率的漏检和虚警。因此，在红外成像系统中校正盲元是关键的图像处理步骤。现有通过相关像素区域块或者相关邻域像素点之间的相似性对需要复原或去噪区域进行处理，即某个含有噪声或损坏的像素点或区域可以通过相邻像素点或者区域加权估计得到。权重值通过两者的相关性大小进行确定。现有技术通常通过像素点之间空间距离等进行加权后进行盲元校正，没有将单个像素点放进图像或者图像区域进行考虑，针对盲元可能处于目标和背景等交界处时，仅仅通过像素点间关系进行盲元校正，会造成偏差。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的盲元校正方法及装置。第一个方面，本专利技术实施例提供一种盲元校正方法，包括：在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长；在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等；根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。第二个方面，本专利技术实施例提供一种盲元校正装置，包括：窗口创建模块，用于在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长；权重计算模块，用于在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等；校正模块，用于根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。本专利技术实施例提供的盲元校正方法及装置，通过在第一窗口中创建于第二窗口的边长相等的滑动窗口，并计算每个滑动窗口与第二窗口间的权重，将单个像素点放进图像或者图像区域进行考虑，相比现有技术单纯通过像素点之间的空间距离作为权重，结合所有滑动窗口与第二窗口间的权重，并结合每个滑动窗口与第二窗口间的空间距离对盲元进行校正，使得盲元校正的关注点由像素点覆盖到区域，具有精度更高的优势，可以有效减少这种交界处盲元校正的误差过大问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的盲元校正方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的图像中第一窗口和第二窗口的位置关系图；图3为本专利技术实施例提供的盲元校正装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了克服现有技术的上述问题，本专利技术实施例提供了一种xx方法，其专利技术构思为：基于结构相似度和空间距离加权的相关像素插值方法进行校正。通过实验验证本专利技术实施例算法的准确性和有效性可知，校正后图像的RMSE低于现有的AN(AverageNeighboring，邻域均值)算法和NN(NearestNeighboring，最近邻替)算法。图1为本专利技术实施例提供的盲元校正方法的流程示意图，如图所示，包括：S101、在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长。可以理解的是，本专利技术实施例中的图像是指已经检测出盲元点的图像，在该图像中，以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长，例如，第一窗口的边长为25×25，第二窗口的边长为8×8。设置第二窗口的目的是为了确定盲元的邻域范围，通常盲元邻域内的像素点的灰度具有很高的相似度。由第一窗口的定义可知，第一窗口实际上是盲元更广阔范围的邻域。图2为本专利技术实施例提供的图像中第一窗口和第二窗口的位置关系图，在图2中，第一窗口和第二窗口的形状均为方形，盲元点以圆形示意，由图2可知，第二窗口完全包含在第一窗口中，将第一窗口中不属于第二窗口的区域称之为区域h，区域h中像素与盲元的相似度会低于第二窗口中像素与盲元的相似度。S102、在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等。需要说明的是，本专利技术实施例通过在第一窗口中创建于第二窗口的边长相等的滑动窗口，并根据滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离计算每个滑动窗口与第二窗口间的权重，将单个像素点放进图像或者图像区域进行考虑，相比现有技术单纯通过像素点之间的空间距离作为权重，能够有效减少盲元位于目标和背景交界处校正时误差过大的问题。本专利技术实施例中滑动窗口在第一窗口中每次滑动的距离可以为1个像素点，滑动窗口可以沿第一图像的左上角每次水平移动1个像素点直至第一图像的右上角，然后滑动窗口向下移动一个像素点，继续向左滑动，直至滑动窗口滑动过第一图像的所有区域。本专利技术实施例的结构相似参数根据结构相似性(structuralsimilarityindex，SSIM)获得，SSIM是一种衡量两幅图像相似度的指标，结构相似度从图像组成的角度将结构信息定义为独立于亮度、对比度的反映场景中物体结构的属性，并将失真建模为亮度、对比度和结构三个不同因素的组合。用均值作为亮度的估计，标准差作为对比度的估计，协方差作为结构相似程度的度量。在实际应用中，一般采用高斯函数计算图像的均值、方差以及协方差，而不是采用遍历像素点的方式，以换来更高的效率。在本专利技术实施例中，两个窗口的空间距离可以根据两个窗口的中心像素的距离来计算，具体的计算公式为：其中，x和y分别为两个窗口，(xi,xj)和(yi,yj)分别为窗口x和窗口y的坐标值。S103、根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。需要说明的是，本专利技术实施例通过结合所有滑动窗口与第二窗口间的权重，并结合每个滑动窗口与第二窗口间的空间距离对盲元进行校正，使得盲元校本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盲元校正方法，其特征在于，包括：在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长；在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等；根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种盲元校正方法，其特征在于，包括：在图像中以盲元点为中心分别设置第一窗口和第二窗口，所述第一窗口的边长大于所述第二窗口的边长；在所述第一窗口中创建滑动窗口，计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数和空间距离，以获得每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重，所述滑动窗口的边长与所述第二窗口的边长相等；根据每个滑动窗口与所述第二窗口间的权重、每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离对所述盲元点的灰度进行校正。2.根据权利要求1所述的盲元校正方法，其特征在于，所述计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的结构相似参数，具体为：对于任意一个所述滑动窗口，根据所述滑动窗口和第二窗口的灰度的均值、方差以及协方差，计算所述滑动窗口与所述第二窗口间的两度比较函数、对比度函数以及结构比较函数；根据所述滑动窗口与所述第二窗口间的两度比较函数、对比度函数以及结构比较函数计算结构相似参数。3.根据权利要求2所述的盲元校正方法，其特征在于，所述两度比较函数的计算公式为：所述对比度函数的计算公式为：所述结构比较函数的计算公式为：其中，u表示滑动窗口，v表示第二窗口，C1，C2，C3是三个极小值，μu，μv分别为滑动窗口与第二窗口的灰度均值，σu，σv分别为滑动窗口与第二窗口的灰度的方差，σuv为滑动窗口与第二窗口的灰度的协方差。4.根据权利要求3所述的盲元校正方法，其特征在于，所述根据所述动窗口与所述第二窗口间的两度比较函数、对比度函数以及结构比较函数计算结构相似参数，具体为：根据滑动窗口与所述第二窗口间的两度比较函数、对比度函数以及结构比较函数计算结构相似度，所述结构相似度的表达式为：SSIM(u,v)＝lα(u,v)cβ(u,v)sγ(u,v)其中，α、β和γ分别为调节参数；根据公式计算结构相似参数。5.根据权利要求1所述的盲元校正方法，其特征在于，根据以下公式计算每个滑动窗口与所述第二窗口间的空间距离：其中，ux...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，詹维，郭明，王昕晔，马敬伟，李彪，谢鑫，黄桂，黄璜，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42