校正红外图像条纹非均匀性的方法、装置与图像处理系统制造方法及图纸

技术编号:25601517 阅读:47 留言:0更新日期:2020-09-11 23:58
本发明专利技术涉及红外图像处理技术领域,公开一种校正红外图像条纹非均匀性的方法、装置与图像处理系统,包括以下步骤:预处理从红外探测器获取的红外图像,得到原始图像;对原始图像进行双边滤波处理,获得滤波后的图像;根据原始图像以及双边滤波后的图像,获取条纹矩阵;根据条纹矩阵和双边滤波后的图像,获取横条纹矩阵和竖条纹矩阵;将原始图像与引导滤波后获得的横条纹矩阵、竖条纹矩阵先后做差值,获得条纹非均匀性校正后的红外图像输出。本发明专利技术基于引导滤波实现的校正红外图像条纹非均匀性的方法,可解决现有的校正方法引起的鬼影和边缘模糊问题。

【技术实现步骤摘要】
校正红外图像条纹非均匀性的方法、装置与图像处理系统
本专利技术涉及红外图像处理
,具体而言涉及一种基于引导滤波实现的校正红外图像条纹非均匀性的方法与图像处理系统。
技术介绍
红外热成像技术有效地拓宽了人类的视力范围,在军事和民用领域都有广泛的应用。其中,非制冷红外成像系统因其具有体积小、价格低、功耗低等优势,在红外热成像技术中占据了重要位置。红外焦平面阵列是红外成像系统的核心器件,红外焦平面成像设备通常会受到各种噪声的干扰,导致红外图像的质量受到影响。因此为了提升红外图像质量,通常需要使用红外图像处理技术对图像的噪声进行处理,以提高图像质量,获得理想的红外图像。红外焦平面阵列探测器一行或一列输出的一般共用一个放大器,而焦平面阵列中探测元的响应通常是不一致的,因此会产生横向或纵向的非均匀性条纹,影响红外焦平面成像系统的成像质量,并且常用的双点非均匀性校正无法滤除这种特殊的条纹非均匀性噪声。大部分条纹非均匀性噪声校正的方法伴随着鬼影问题:在场景中有景物边沿平行于行方向或列方向出现时,容易将景物的行方向或列方向边沿提取到条纹中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1、预处理从红外探测器获取的红外图像,得到原始图像;/n步骤2、对所述原始图像进行双边滤波处理,获得滤波后的图像;/n步骤3、根据原始图像以及双边滤波后的图像,获取条纹矩阵;/n步骤4、根据条纹矩阵和双边滤波后的图像,获取横条纹矩阵和竖条纹矩阵,包括:对所述条纹矩阵按行方向进行引导滤波处理,获取横条纹矩阵;对所述条纹矩阵按列方向进行引导滤波处理,获取竖条纹矩阵;以及/n步骤5、将所述原始图像与引导滤波后获得的所述横条纹矩阵、竖条纹矩阵先后做差值,获得条纹非均匀性校正后的红外图像输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、预处理从红外探测器获取的红外图像,得到原始图像;
步骤2、对所述原始图像进行双边滤波处理,获得滤波后的图像;
步骤3、根据原始图像以及双边滤波后的图像,获取条纹矩阵;
步骤4、根据条纹矩阵和双边滤波后的图像,获取横条纹矩阵和竖条纹矩阵,包括:对所述条纹矩阵按行方向进行引导滤波处理,获取横条纹矩阵;对所述条纹矩阵按列方向进行引导滤波处理,获取竖条纹矩阵;以及
步骤5、将所述原始图像与引导滤波后获得的所述横条纹矩阵、竖条纹矩阵先后做差值,获得条纹非均匀性校正后的红外图像输出。


2.根据权利要求1所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,在所述步骤1中,对从红外探测器获取的红外图像进行双点校正和盲元替换,获得所述的原始图像。


3.根据权利要求1所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,所述步骤2中,采用低通滤波器进行双边滤波处理。


4.根据权利要求1或3所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,所述步骤2中,所述的滤波处理包括采用下述方式进行低通滤波,获得滤波后的图像:












式中,k(i,j)表示像素(i,j)处的归一化系数,f表示输入的原始图像,fbf表示双边滤波后的图像,f(i',j')表示像素(i,j)的邻域M内的所有像素,gs表示一个标准化的空域高斯核函数,σs表示空域高斯参数,gr表示一个标准化的灰度域高斯核,σr表示灰度域高斯参数。


5.根据权利要求1所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,所述步骤4中,采用一维引导滤波器,以所述双边滤波后的图像为引导图像,对所述条纹矩阵进行一维行方向引导滤波,获取所述条纹矩阵经过滤波后的横条纹矩阵:



式中,和表示arow(i,j)和brow(i,j)在一维行向邻域内的均值;srow(i,j)表示输出的横条纹矩阵;
采用一维引导滤波器,以所述双边滤波后的图像为引导图像,对所述条纹矩阵进行一维列方向引导滤波,获取所述条纹矩阵经过滤波后的竖条纹矩阵:



式中,和则表示acol(i,j)和bcol(i,j)在一维列向邻域内的均值,scol(i,j)表示输出的竖条纹矩阵。


6.根据权利要求5所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述arow(i,j)和brow(i,j)按照下述方式获得:






式中,w表示窗口中的像素个数,fbf(i,j)表示引导图像,fs(i,j)表示输入的条纹矩阵,和表示引导图像在一维行向邻域Mrow内的均值和方差,表示输入条纹矩阵在一维行向邻域Mrow内的均值,ε表示正则化参数,窗口半径大小与Mrow相同。


7.根据权利要求5所述的校正红外图像条纹非均匀性的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述和按照下述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宝辉蔡璐蒋志芳吴杰李中文于世孔吴旭东胡耀文吉莉王炜毅
申请(专利权)人:昆明物理研究所
类型:发明
国别省市:云南;53

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