【技术实现步骤摘要】
一种红外图像处理的方法及装置
[0001]本申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种红外图像处理的方法及装置。
技术介绍
[0002]相对于可见光探测器来说，红外探测器目前发展周期短，仍存在噪声较大、分辨率不足等问题。红外探测器属于热探测型探测器，受温度影响大。前期发展的制冷型红外探测器由于有一个制冷机组件，设备工作时能够将探测器温度稳定制冷到80K左右，即
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193℃，因此相比于非制冷型红外探测器，制冷型红外探测器受到的温度影响较小，因此噪声较小。但是制冷型红外探测器由于材料和制冷机的原因价格极其昂贵，因此非制冷型红外探测器正在大力研究阶段。由于没有制冷机这个结构，非制冷型红外探测器是通过电路设计进行热噪声平衡，其抑制噪声能力有限，并且产生噪声的原因大部分来源于温度波动而引入的时域条纹噪声。目前通过时域去噪的方式会引入鬼影等问题，影响对目标的识别，然而不使用算法进行去噪则噪声也会严重影响画面质量；若在硬件端进行更新迭代，则有时间周期长，效果无法评估等问题；因此，亟需一种方法从画面中去除鬼影。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提出了一种红外图像处理的方法及装置，通过建模法和光流法从当前的红外图像中分割出移动物体的第一原始位置、第一当前位置和第一背景位置，并对其第一原始位置进行基于专门设计的FFT滤波核函数进行滤波，实现去除红外图像中的鬼影，并且利用形态学的膨胀方法对分割结果进一步调整，进一步降低红外图像中噪声，从红外图像准确获取移动物体中的目标物体的当前图像。>[0004]本专利技术实施例还利用可见光图像的高分辨的特点调整红外图像中分割结果，并基于调整结果对移动物体的第一原始位置进行图像增强，提高红外图像中鬼影去除效果。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种红外图像处理的方法，包括：获取包含当前帧的红外图像序列；根据红外图像序列，对所述当前帧的红外图像进行分割，获得其第一原始位置区、其第一当前位置区和其第一背景区，其中，所述第一当前位置区为红外图像中的移动物体当前所在区域，所述第一原始位置区为红外图像中的移动物体经过其他区域，所述第一背景区为红外图像中的移动物体未经过的区域，移动物体包括目标物体；利用滤波核函数和FFT对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第一滤波，其中，在设定的频域范围外，所述滤波核函数快速下降。
[0006]由上，从当前帧的红外图像中分割出移动物体的第一原始位置、第一当前位置和第一背景位置，并对其第一原始位置进行基于专门设计的FFT滤波核函数进行滤波，所述滤波核函数为分段式，在设定的频域范围外所述滤波核函数快速，实现去除红外图像中的鬼影，使红外图像准确表示当前移动物体。
[0007]在第一方面的一种可能实施方式中，在进行所述第一滤波之前，一种红外图像处理的方法还包括：获取包含所述当前帧的可见光图像序列；利用获得所述当前帧的所述第
一原始位置区的方法，从所述当前帧的可见光图像中获得其第三原始位置区，所述第三原始位置区为可见图像中的移动物体经过且不包括当前位置的其他区域；根据所述第三原始位置区，对所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区的边界进行第一调整；用所述第一调整后的结果替代所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区。
[0008]由上，利用可见光图像的高分辨的特点调整红外图像中分割结果，使红外图像的分割结果更加准确。
[0009]在第一方面的一种可能实施方式中，一种红外图像处理的方法还包括：根据所述第三原始位置区与所述当前帧的所述第一原始位置区的对比，把所述当前帧的所述第一原始位置区划分为不同分区;对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第二滤波，所述第二滤波的方法至少包括下列二者一：均值法或中值法；对所述第一滤波结果和所述第二滤波结果在所述当前帧的所述不同分区中设置不同的分区权重；通过对所述不同分区的所述第一滤波结果和所述第二滤波结果根据所述分区权重加权求和，对所述当前帧的所述第一原始位置区的进行图像增强。
[0010]由上，利用可见光图像对红外图像的第一原始位置区进行分区，并基于分区分别进行图像增强，提高红外图像中鬼影去除效果。
[0011]在第一方面的一种可能实施方式中，所述利用滤波核函数和FFT对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第一滤波，包括：对所述当前帧的所述第一原始位置区进行FFT变换；利用所述滤波核函数对FFT变换结果进行频域滤波；对所述频域滤波后的结果进行IFFT变换，获得所述第一滤波的结果。
[0012]由上，通过FFT、滤波核函数和IFFT实现对红外图像的第一原始位置区的快速去除鬼影。
[0013]在第一方面的一种可能实施方式中，所述滤波核函数为：其中，为所述滤波核函数，，为FFT变换后的频域横坐标，为FFT变换后的频域纵坐标，为设定常数，表示所述设定的频域范围。
[0014]由上，通过滤波核函数实现对红外图像的第一原始位置区的分段滤波，不仅保证频域内滤波效果，又降低运算量和不丢失红外图像的细节信息。
[0015]在第一方面的一种可能实施方式中，一种红外图像处理的方法还包括：利用形态学对所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区进行膨胀；对所述膨胀后的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区进行合并，其中，对重叠区域的像素基于重叠方的灰度值进行平滑；根据所述合并后的红外图像获
得所述当前帧的红外图像的各像素的边界概率，其中，当一像素的边界概率越大，该像素为区域边界的概率越大；根据所述边界概率获得所述当前帧的图像中各物体的边界。
[0016]由上，通过形态学对第一原始位置区、第一当前位置区和第一背景区进行调整膨胀和合并，进一步降低红外图像中噪声和空洞，并基于合并后红外图像的确定的边界概率获得所述当前帧的图像中各物体的更为准确的边界，进一步提高对红外图像的分割的准确性。
[0017]在第一方面的一种可能实施方式中，所述根据所述合并后的红外图像获得所述当前帧的红外图像的各像素的边界概率，包括：分别以所述当前帧的红外图像的每个像素为第一窗口的中心，根据所述合并后的红外图像在所述第一窗口内的像素计算所述每个像素的所述边界概率，其中，一像素的所述边界概率等于各第二像素的像素差异度的和，所述第二像素为以所述一像素为中心的所述第一窗口内的任一其他像素，所述第二像素的像素差异度基于该第二像素与所述第一窗口中心的距离、该第二像素与所述第一窗口中心的灰度差的绝对值而确定。
[0018]由上，根据设定的第一窗口对膨胀融合后图像的各像素与对应的第一窗口中心的距离和灰度差，生成边界概率，用于准确判断红外图像的同质区的边界。
[0019]在第一方面的一种可能实施方式中，所述获得所述当前帧的红外图像的物体的第一原始位置区和第一当前位置区、所述当前帧的红外图像的第一背景区，包括：根据红外图像序列，获得所述当前帧的红外图像的像素移动概率图，其中，所述像素移动概率图用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种红外图像处理的方法，其特征在于，包括：获取包含当前帧的红外图像序列；根据红外图像序列，对所述当前帧的红外图像进行分割，获得其第一原始位置区、其第一当前位置区和其第一背景区，其中，所述第一当前位置区为红外图像中的移动物体当前所在区域，所述第一原始位置区为红外图像中的移动物体经过其他区域，所述第一背景区为红外图像中的移动物体未经过的区域；利用滤波核函数和FFT对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第一滤波，其中，在设定的频域范围外，所述滤波核函数快速下降。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在进行所述第一滤波之前，还包括：获取包含所述当前帧的可见光图像序列；利用获得所述当前帧的所述第一原始位置区的方法，从所述当前帧的可见光图像中获得其第三原始位置区，所述第三原始位置区为可见图像中的移动物体经过且不包括当前位置的其他区域；根据所述第三原始位置区，对所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区的边界进行第一调整；用所述第一调整后的结果替代所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，还包括：根据所述第三原始位置区与所述当前帧的所述第一原始位置区的对比，把所述当前帧的所述第一原始位置区划分为不同分区;对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第二滤波，所述第二滤波的方法至少包括下列二者一：均值法或中值法；对所述第一滤波结果和所述第二滤波结果在所述当前帧的所述不同分区中设置不同的分区权重；通过对所述不同分区的所述第一滤波结果和所述第二滤波结果根据所述分区权重加权求和，对所述当前帧的所述第一原始位置区的进行图像增强。4.根据权利要求1至3任一所述方法，其特征在于，所述利用滤波核函数和FFT对所述当前帧的所述第一原始位置区进行第一滤波，包括：对所述当前帧的所述第一原始位置区进行FFT变换；利用所述滤波核函数对FFT变换结果进行频域滤波；对所述频域滤波后的结果进行IFFT变换，获得所述第一滤波的结果。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述滤波核函数为：，其中，为所述滤波核函数，，为FFT变换后的频域横
坐标，为FFT变换后的频域纵坐标，为设定常数，表示所述设定的频域范围。6.根据权利要求1至3任一所述方法，其特征在于，还包括：利用形态学对所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区进行膨胀；对所述膨胀后的所述第一原始位置区、所述第一背景区和所述第一当前位置区进行合并，其中，对重叠区域的像素基于重叠方的灰度值进行平滑；根据所述合并后的红外图像获得所述当前帧的红外图像的各像素的边界概率，其中，当一像素的边界概率越大，该像素为区域边界的概率越大；根据所述边界概率获得所述当前帧的图像中各物体的边界。7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述根据所述合并后的红外图像获得所述当前帧的红外图像的各像素的边界概率，包括：分别以所述当前帧的红外图像的每个像素为第一窗口的中心，根据所述合并后的红外图像在所述第一窗口内的像素计算所述每个像素的所述边界概率，其中，一像素的所述边界概率等于各第二像素的像素差异度的和，所述第二像素为以所述一像素为中心的所述第一窗口内的任一其他像素，所述第二像素的像素差异度基于该第二像素与所述第一窗口中心的距离、该第二像素与所述第一窗口中心的灰度差的绝对值而确定。8.根据权利要求1至3任一所述方法，其特征在于，所述获得所述当前帧的红外图像的物体的第一原始位置区和第一当前位置区、所述当前帧的红外图像的第一背景区，包括：根据红外图像序列，获得所述当前帧的红外图像的像素移动概率图，其中，所述像素移动概率图用于表示各像素体的移动概率；根据所述像素移动概率图，获得所述当前帧的红外图像的像素移动标记图，其中，所述像素移动标记图用于标记各像素是否移动；根据所述当前帧和其上一帧的红外图像和所述像素移动标记图，获得所述当前帧的红外图像的像素速度图，其中，所述像素速度图表示各像素体的移动速度；根据所述像素速度图和所述像素移动标记图，从所述当前帧的红外图像分割出所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一当前位置区和所述第一背景区。9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述从所述当前帧的红外图像分割出所述当前帧的所述第一原始位置区、所述第一当前位置区和所述第一背景区，包括：当所述像素移动标记图中一像素的所述移动标记为移动且所述像素速度图中该像素的所述移动速度大于速度阈值时，该像素属于所述第一当前位置区；当所述像素移动标记图中一像素的所述移动标记为移动且所述像素速度图中该像素的所述移动速度不大于速度阈值时，该像素属于所述第一原始位置区；当所述像素移动标记图中一像素的所述移动标记为不移动时，该像素属于所述第一背景区。10.一种红外图像处理装置，其特征在于，包括：图像获取模块，用于获取包含当前帧的红外图像序列；图像分割模块，用于根据红外图像序列,对所述当前帧的红外图像进行分割，获得其第一原始位置区、其第一当前位置区和其第一背景区，其中，所述第一当前位置区为红外图像
中的移动物体当前所在区域，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡李靖，陈林森，字崇德，
申请(专利权)人：南京智谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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