【技术实现步骤摘要】
基于优化CLAHE的红外图像增强方法与系统
本专利技术涉及红外图像处理
，具体而言涉及一种基于优化CLAHE的红外图像增强方法与系统。
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。图像增强技术是最常见的红外图像处理技术之一，且具有较强的适应性，选择适当的图像增强算法就能应用于不同场景下的红外成像。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供一种基于优化CLAHE的红外图像增强方法与系统，旨在解决现有红外图像增强算法的局部噪声放大问题。为实现上述目的，本专利技术的第一方面提出一种基于优化CLAHE的红外图像增强方法，包括：步骤S1：接收红外探测器输入的高动态范围(HDR)的红外图像，并进行预处理；步骤S2：图像压缩过程，将高动态范围的红外图像压缩至低动态范围；步骤S3：采用优化后的CLAHE算法，对所述低动态范围的红外图像进行处理，输出增强后的低动态范围红外图像。优选地，所述步骤S1中的预处理包括非均匀性校正、盲元替换、...
【技术保护点】
1.一种基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：接收红外探测器输入的高动态范围(HDR)的红外图像，并进行预处理；/n步骤S2：图像压缩过程，将高动态范围的红外图像压缩至低动态范围；/n步骤S3：采用优化后的CLAHE算法，对所述低动态范围的红外图像进行处理，输出增强后的低动态范围红外图像。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，包括：
步骤S1：接收红外探测器输入的高动态范围(HDR)的红外图像，并进行预处理；
步骤S2：图像压缩过程，将高动态范围的红外图像压缩至低动态范围；
步骤S3：采用优化后的CLAHE算法，对所述低动态范围的红外图像进行处理，输出增强后的低动态范围红外图像。
2.根据权利要求1所述的基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，所述步骤S1中的预处理包括非均匀性校正、盲元替换、图像降噪中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，所述步骤S2中采用单平台直方图均衡化方法对红外图像进行压缩处理，压缩处理过程包括以下步骤：
(1)统计红外图像的灰度直方图；
(2)裁减掉灰度直方图中超出预设阈值的部分；
(3)统计灰度累积直方图分布，并映射到目标灰度空间；
(4)根据映射函数将高动态范围的红外图像映射到低动态范围并输出。
4.根据权利要求1所述的基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，所述步骤S3中采用优化后的CLAHE算法对所述低动态范围的红外图像进行处理的过程包括：
(1)将低动态范围的红外图像分成多个大小为N*N的区域；
(2)统计每块区域的灰度直方图，根据初始裁剪阈值对每块区域的直方图进行首次裁剪；
(3)统计每块区域裁剪掉的像素个数，并根据每块区域裁剪掉的像素个数为各区域设置新的裁剪阈值；
(4)根据各区域新的裁剪阈值再次裁剪其灰度直方图，并将裁剪掉的部分均匀分配到整个区间；
(5)根据第二次裁剪后的灰度直方图获得相应的灰度直方图累积分布函数，并将其映射到指定的灰度空间；
(6)根据像素位置和每个区域的灰度映射函数进行图像的双线性插值运算，得到增强后的红外图像。
5.根据权利要求3所述的基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，所述步骤S2中的压缩处理过程具体包括以下步骤：
步骤S201：统计高动态范围的红外图像的灰度直方图；
其中，I为输入的高动态范围的红外图像，Hk为统计得到的灰度直方图，k为整数，M为初始灰度级数；
步骤S202：根据预设阈值ClipLimit，裁剪掉灰度直方图中超出预设阈值的部分；
式中，H'k为裁剪后的直方图；
步骤S203：对裁剪后的灰度直方图进行处理，统计其灰度累积直方图分布cdfk，并映射到指定的灰度空间；
其中，Gk为灰度映射函数，cdfmax为累积直方图分布的最大值，L为灰度级数，本实施例中；
步骤S204：根据灰度映射函数将高动态范围的红外图像映射到低动态范围并输出；
O(i,j)＝GI(i,j)+1
其中，O(i,j)为输出的低动态范围的红外图像。
6.根据权利要求5所述的基于优化CLAHE的红外图像增强方法，其特征在于，所述步骤S3中对低动态范围的红外图像进行处理的过程包括以下步骤：
步骤S301：将图像分成若干个大小相同的区域；
步骤S302：统计每块区域的灰度直方图，然后根据初始裁剪阈值Clip对每块区域的直方图进行裁剪；
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，李中文，张宝辉，蔡璐，陈莹妍，蒋志芳，吉莉，吴旭东，姚文婷，于世孔，陈坦坦，葛志浩，
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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