一种红外热像仪及实时自动盲元检测处理方法技术

本发明专利技术涉及一种红外热像仪及实时自动盲元检测处理方法，对红外热像仪的图像，确定自适应阈值，计算中心像元与窗口内各像素灰度的均值的偏差；判断如果偏差的绝对值大于自适应阈值则判定为疑似盲元，若是疑似盲元则标记疑似盲元位置；完成像元处理后，将标记的疑似盲元进行二次确认，并对确定的盲元进行补偿处理，对排除的盲元取消标记。本发明专利技术采用了先粗检测筛选出疑似盲元，再根据盲元的特性，针对每个疑似盲元进行二次确认，在保证盲元识别的准确率的前提下，减少了计算量提高了硬件处理速度，保证处理的实时性。本发明专利技术的补偿值中剔除了盲元的灰度值，使得补偿值更加准确，获得了更好的图像效果。

【技术实现步骤摘要】
一种红外热像仪及实时自动盲元检测处理方法
本专利技术涉及红外图像处理
，尤其涉及一种红外热像仪及实时自动盲元检测处理方法。
技术介绍
由于受到制作红外探测器的半导体材料的不均匀性、缺陷、工艺等因素的影响，红外探测器存在不稳定像元、失效像元、过热像元，导致红外热像仪的输出图像出现大量暗点或亮点即盲元，严重影响系统性能。目前常用的是手动盲元检测处理，即靠人主观判断标记，效率很低。也有一些自动盲元检测的算法，识别率或者实时性都不是很高。现有的盲元处理方式并没有连续或较为接近的盲元进行有效的处理，导致一旦出现连续或较为接近的盲元，滤波后盲元仍然存在。
技术实现思路
为提高红外热像仪盲元处理的效率和效果，本专利技术提供一种红外热像仪及实时自动盲元检测处理方法，提高了红外热像仪中盲元的识别率，提高对于连续或较为接近的盲元的处理能力，极大地提高了盲元处理的效率和效果。为达到上述目的，本专利技术提供了一种实时自动盲元检测处理方法，包括：(1)获取红外热像仪的图像，进行时域滤波处理；(2)以某一像元为中心取一个(2n+1)x(2n+1)窗口，计算窗口内各像素灰度的均值或标准差，取k倍的所述均值或标准差作为自适应阈值，n为自然数，k为实数，2≤k＜3；(3)计算中心像元与窗口内各像素灰度的均值的偏差；(4)判断如果所述偏差的绝对值大于自适应阈值则判定为疑似盲元，若是疑似盲元则标记疑似盲元位置；判断是否为最后一个像元，如果是则进入步骤(5)，如果不是，则返回步骤(2)处理下一个像元；(5)将标记的疑似盲元进行二次确认，并对确定的盲元进行补偿处理，对排除的盲元取消标记。进一步地，某一疑似盲元的二次确认具体包括：5.1以某一疑似盲元为中心取一个(2m+1)x(2m+1)窗口；m的取值小于n；5.2计算(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的灰度值的差值绝对值，如果均大于设定阈值d，则确认该点为盲元，进入步骤5.3；否则，将与疑似盲元的差值绝对值小于设定阈值d的像素点作为相关像素点，进入步骤5.4；5.3计算窗口内的除疑似盲元以外其他像素的灰度均值代替盲元灰度值，完成该疑似盲元的处理；5.4如果存在至少两个相关像素点，则认为该疑似盲元为非盲元，取消标记；否则以该相关像素点为中心，计算该相关像素点8邻域内除疑似盲元以外其它像素点与该相关像素点的差值绝对值|e|′，如果存在|e|′小于阈值d的点，则取消该疑似盲元标记，如果不存在|e|′小于阈值d的点，则将疑似盲元和相关像素点均认定为盲元，记录位置，并采用(2m+1)x(2m+1)窗口内剔除了两个盲元以外其他像素的灰度均值代替盲元灰度值。进一步地，n为3、5或7；m为1或2。进一步地，标准差的计算为：其中，σ(i,j)为采用窗口内以像元(i,j)为中心点的窗口内像元的标准差；h(k,l)为窗口内像元(k,l)的灰度值，f(i,j)表示窗口像元灰度均值，进一步地，阈值d为(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的标准差之和的3倍。本专利技术另一方面提供一种基于自动盲元检测处理的红外热像仪，包括采集模块、滤波模块和处理器；所述采集模块采集红外热像仪的图像；所述滤波模块对采集的采集红外热像仪进行时域滤波处理；所述处理器包括第一窗口单元，自适应阈值生成单元、疑似盲元判断单元、盲元确认单元以及盲元补偿单元；第一窗口单元，依次以滤波后图像中的某一像元为中心，取一个(2n+1)x(2n+1)窗口；所述自适应阈值生成单元计算所述(2n+1)x(2n+1)窗口内各像素灰度的均值或标准差，取k倍的所述均值或标准差作为自适应阈值并输出给所述疑似盲元判断单元，n为自然数，k为实数，2≤k＜3；所述疑似盲元判断单元计算中心像元与窗口内各像素灰度的均值的偏差；如果所述偏差的绝对值大于自适应阈值则判定为疑似盲元，若是疑似盲元则标记疑似盲元位置；所述盲元确认单元对标记的疑似盲元进行二次确认，如果判断为盲元则由所述盲元补偿单元进行补偿处理，若判断为非盲元则取消标记。进一步地，还包括第二窗口单元，依次以各个所述疑似盲元为中心取一个(2m+1)x(2m+1)窗口；m的取值小于n；所述盲元确认单元二次确认包括：计算所述(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的灰度值的差值绝对值，如果均大于设定阈值d，则确认该点为盲元；否则，将与疑似盲元的差值绝对值小于设定阈值d的像素点作为相关像素点；如果存在至少两个相关像素点，则取消标记；否则仅有一个相关像素点，则以该相关像素点为中心，计算该相关像素点8邻域内除疑似盲元以外其它像素点与该相关像素点的差值绝对值|e|′，如果存在|e|′小于阈值d的点，则取消该疑似盲元标记，如果不存在|e|′小于阈值d的点，则将疑似盲元和相关像素点均认定为盲元。进一步地，所述盲元补偿单元对于单一盲元，计算窗口内的除疑该盲元以外其他像素的灰度均值代替盲元灰度值；对于两个盲元，采用(2m+1)x(2m+1)窗口内剔除了两个盲元以外其他像素的灰度均值代替两个盲元的灰度值。进一步地，所述处理器还包括阈值d生成单元，计算(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的标准差，标准差的3倍作为阈值d输出。进一步地，n为3、5或7；m为1或2。本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：(1)本专利技术采用了先粗检测筛选出疑似盲元，再根据盲元的特性，针对每个疑似盲元进行二次确认，在保证盲元识别的准确率的前提下，减少了计算量提高了硬件处理速度，保证处理的实时性。(2)本专利技术通过一个更小的窗口对疑似盲元进行二次确认，减少了计算量，避免了对连续盲元的误判。(3)本专利技术的补偿值中剔除了盲元的灰度值，使得补偿值更加准确，获得了更好的图像效果；对于存在连续盲元的情况，本专利技术进行了进一步的确认，剔除了连续盲元，使得存在连续盲元的情况下，仍然能够获得准确的补偿值。附图说明图1是自动盲元检测处理流程图；图2为疑似盲元的二次确认流程图；图3为盲元处理前后对比示意图；其中图3(a)为处理前的图像，图3(b)为处理后的图像。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术一方面提供一种实时自动盲元检测处理方法，结合图1，包括以下步骤：(1)获取红外热像仪的图像，进行时域滤波处理。(2)以某一像元为中心取一个(2n+1)x(2n+1)窗口，计算自适应阈值。为了获得好的效果，n的取值很重要，然而本专利技术为了快速定位盲元，采取首先进行粗检测的方式，不必设置过大的n值。n的取值例如可以为3、5、7等，以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，包括：/n(1)获取红外热像仪的图像，进行时域滤波处理；/n(2)以某一像元为中心取一个(2n+1)x(2n+1)窗口，计算窗口内各像素灰度的均值或标准差，取k倍的所述均值或标准差作为自适应阈值，n为自然数，k为实数，2≤k＜3；/n(3)计算中心像元与窗口内各像素灰度的均值的偏差；/n(4)判断如果所述偏差的绝对值大于自适应阈值则判定为疑似盲元，若是疑似盲元则标记疑似盲元位置；判断是否为最后一个像元，如果是则进入步骤(5)，如果不是，则返回步骤(2)处理下一个像元；/n(5)将标记的疑似盲元进行二次确认，并对确定的盲元进行补偿处理，对排除的盲元取消标记。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，包括：
(1)获取红外热像仪的图像，进行时域滤波处理；
(2)以某一像元为中心取一个(2n+1)x(2n+1)窗口，计算窗口内各像素灰度的均值或标准差，取k倍的所述均值或标准差作为自适应阈值，n为自然数，k为实数，2≤k＜3；
(3)计算中心像元与窗口内各像素灰度的均值的偏差；
(4)判断如果所述偏差的绝对值大于自适应阈值则判定为疑似盲元，若是疑似盲元则标记疑似盲元位置；判断是否为最后一个像元，如果是则进入步骤(5)，如果不是，则返回步骤(2)处理下一个像元；
(5)将标记的疑似盲元进行二次确认，并对确定的盲元进行补偿处理，对排除的盲元取消标记。


2.根据权利要求1所述的实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，对于任一疑似盲元的二次确认具体包括：
(5.1)以所述疑似盲元为中心取一个(2m+1)x(2m+1)窗口；m的取值小于n；
(5.2)计算(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的灰度值的差值绝对值，如果均大于设定阈值d，则确认该点为盲元，进入步骤5.3；否则，将与疑似盲元的差值绝对值小于设定阈值d的像素点作为相关像素点，进入步骤5.4；
(5.3)计算窗口内的除疑似盲元以外其他像素的灰度均值代替盲元灰度值，完成该疑似盲元的处理；
(5.4)如果存在至少两个相关像素点，则认为该疑似盲元为非盲元，取消标记；否则以该相关像素点为中心，计算该相关像素点8邻域内除疑似盲元以外其它像素点与该相关像素点的差值绝对值|e|′，如果存在|e|′小于阈值d的点，则取消该疑似盲元标记，如果不存在|e|′小于阈值d的点，则将疑似盲元和相关像素点均认定为盲元，记录位置，并采用(2m+1)x(2m+1)窗口内剔除了两个盲元以外其他像素的灰度均值代替盲元灰度值。


3.根据权利要求1或2所述的实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，n为3、5或7；m为1或2。


4.根据权利要求1或2所述的实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，标准差的计算为：



其中，σ(i,j)为采用窗口内以像元(i,j)为中心点的窗口内像元的标准差；h(k,l)为窗口内像元(k,l)的灰度值，f(i,j)表示窗口像元灰度均值，


5.根据权利要求2所述的实时自动盲元检测处理方法，其特征在于，阈值d为(2m+1)x(2m+1)窗口内每个像素点与疑似盲元的标准差的3倍。


6.一种基于自动盲元检...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏双，季云松，陈德智，
申请(专利权)人：北京富吉瑞光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11