本发明专利技术公开了图像处理方法，包括：获取当前帧红外图像的上一帧红外图像；获取所述上一帧红外图像的细节层，计算其所有像素灰度值平方的均值，并开方，得到开方值；将该开方值分别乘以第一比例系数和第二比例系数，作为所述上一帧红外图像的细节层的上界和下界；获取所述当前帧红外图像的细节层，将其所有像素中灰度值大于所述上界的像素的灰度值替换为所述上界，将灰度值小于所述下界的像素的灰度值替换为所述下界。本发明专利技术还提供了图像处理装置。本发明专利技术能够有效减少FPGA实现时存储资源的占用。发明专利技术能够有效减少FPGA实现时存储资源的占用。发明专利技术能够有效减少FPGA实现时存储资源的占用。
【技术实现步骤摘要】
图像处理方法及装置
[0001]本专利技术涉及图像处理相关。更具体地说，本专利技术涉及红外图像数字细节增强技术。
技术介绍
[0002]红外图像中图像的细节都是通过小幅度的信号变化来表征，因此需要很高的模拟
‑
数字转换精度来保证信号的精确采集，但是现有显示设备都是8位的，这导致红外图像通过显示器显示时需要经过图像动态范围压缩算法进行处理，以避免在位数转换时丢失大量细节信息引起性能下降。在现有动态范围压缩技术中，数字细节增强技术在压缩动态范围的同时增强图像的对比度和细节，可以有效地提升红外图像的显示质量。
[0003]数字细节增强技术的基本思想是将原始图像分为背景层和细节层，然后对背景层和细节层分别进行处理，最后重新将背景层和细节层合并。现有的对细节层的处理需要用到直方图统计，但其在FPGA实现时占用大量片内存储资源。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。
技术实现思路
[0004]本专利技术的一个目的是提供一种图像处理方法及装置，能够有效减少FPGA实现时存储资源的占用。
[0005]为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了图像处理方法，包括：获取当前帧红外图像的上一帧红外图像；获取所述上一帧红外图像的细节层，计算其所有像素灰度值平方的均值，并开方，得到开方值；将该开方值分别乘以第一比例系数和第二比例系数，作为所述上一帧红外图像的细节层的上界和下界；获取所述当前帧红外图像的细节层，将其所有像素中灰度值大于所述上界的像素的灰度值替换为所述上界，将灰度值小于所述下界的像素的灰度值替换为所述下界。
[0006]进一步地，获取所述上一帧红外图像的细节层的方法包括：利用过滤器对所述上一帧红外图像进行滤波，得到背景层，然后利用所述上一帧红外图像减去背景层，所述上一帧红外图像的细节层的灰度值为所述上一帧红外图像的灰度值与背景层灰度值的差。
[0007]进一步地，所述滤波器为保边平滑滤波器。
[0008]进一步地，开方值的计算方法包括：使用累加器依次进行累加计数，依次得到计数结果及计数结果的平方，当计数结果的平方大于所有像素灰度值平方的均值时，将对应的所述计数结果作为开方值。
[0009]进一步地，所述第一比例系数和所述第二比例系数分别为2.5～3.5和
‑
2.5～
‑
3.5。
[0010]进一步地，获取所述当前帧红外图像的细节层的方法包括：利用过滤器对所述当前帧红外图像进行滤波，得到背景层，然后利用所述当前帧红外图像减去背景层。
[0011]进一步地，所述滤波器为保边平滑滤波器。
[0012]进一步地，还包括：将经过灰度值替换的细节层与背景层融合，得到输出图像。
[0013]进一步地，所述图像处理方法在FPGA芯片中实现。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，提供了图像处理装置，包括：FPGA芯片，其存储有可执行指令，并被配置为执行所述可执行指令，以执行所述的图像处理方法。
[0015]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0016]本专利技术首先确定上一帧红外图像的细节层的上界和下界，然后根据上界和下界对当前帧红外图像的细节层进行处理，能够有效的去除细节层中灰度值特别大和特别小的点，并且减少FPGA存储资源的消耗。
[0017]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0020]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0021]如图1所示，本申请的实施例提供了图像处理方法，包括：
[0022]S1、获取当前帧红外图像的上一帧红外图像，可以从红外视频中获取当前帧红外图像及其上一帧红外图像，
[0023]S2、获取所述上一帧红外图像的细节层，计算其所有像素灰度值平方的均值，并开方，得到开方值，可采用现有技术获取上一帧红外图像的细节层，并对开方值进行计算；
[0024]S3、将该开方值分别乘以第一比例系数和第二比例系数，作为所述上一帧红外图像的细节层的上界和下界，第一比例系数和第二比例系数根据实际经验或统计结果确定，将开方值乘以第一比例系数和第二比例系数后，即可确定由上界和下界限定一范围，在该范围内不会出现灰度值特别大和特别小的异常点；
[0025]S4、获取所述当前帧红外图像的细节层，将其所有像素中灰度值大于所述上界的像素的灰度值替换为所述上界，将灰度值小于所述下界的像素的灰度值替换为所述下界，对于当前帧红外图像，将上界和下界分别用于替换灰度值大于上界的点和灰度值小于下界的点，是的细节层中不会出现灰度值特别大和特别小的异常点，从而减少FPGA存储资源的消耗。
[0026]在另一些实施例中，获取所述上一帧红外图像的细节层的方法包括：利用过滤器对所述上一帧红外图像进行滤波，得到背景层，然后利用所述上一帧红外图像减去背景层，所述上一帧红外图像的细节层的灰度值为所述上一帧红外图像的灰度值与背景层灰度值的差，即细节层的灰度值有正值和负值。具体实现方式可以为：首先使用保边平滑滤波器Filter对上一帧原始红外图像I
k
‑1滤波，得到背景层bg
k
‑1；然后用上一帧原始红外图像I
k
‑1减去背景层bg
k
‑1，得到细节层dt
k
‑1，即
[0027]bg
k
‑1＝Filter(I
k
‑1)
ꢀꢀꢀ
(0)
[0028]dt
k
‑1＝I
k
‑1‑
bg
k
‑1ꢀꢀꢀ
(1)
[0029]计算细节层dt
k
‑1所有像素灰度值平方的均值即
[0030][0031]其中，x、y为位置坐标；wid、hei为细节层的宽和高。
[0032]在另一些实施例中，所述滤波器为保边平滑滤波器。
[0033]在另一些实施例中，开方值的计算方法包括：使用累加器依次进行累加计数，依次得到计数结果及计数结果的平方，当计数结果的平方大于所有像素灰度值平方的均值时，将对应的所述计数结果作为开方值。即，使用累加器进行累加计数S，对比累加器结果的平方S2与当S2大于时，的开方结果σ'
k
‑1可以由S表示。相比于使用其它算法，使用累加器的方式明显更节省计算资源。
[0034]在另一些实施例中，所述第一比例系数和所述第二比例系数分别为2.5～3.5和
‑
2.5～
‑
3.5，即计算细节层上界H...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.图像处理方法，其特征在于，包括：获取当前帧红外图像的上一帧红外图像；获取所述上一帧红外图像的细节层，计算其所有像素灰度值平方的均值，并开方，得到开方值；将该开方值分别乘以第一比例系数和第二比例系数，作为所述上一帧红外图像的细节层的上界和下界；获取所述当前帧红外图像的细节层，将其所有像素中灰度值大于所述上界的像素的灰度值替换为所述上界，将灰度值小于所述下界的像素的灰度值替换为所述下界。2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，获取所述上一帧红外图像的细节层的方法包括：利用过滤器对所述上一帧红外图像进行滤波，得到背景层，然后利用所述上一帧红外图像减去背景层，所述上一帧红外图像的细节层的灰度值为所述上一帧红外图像的灰度值与背景层灰度值的差。3.如权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，所述滤波器为保边平滑滤波器。4.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，开方值的计算方法包括：使用累加器依次进行累加计数，依次得到计数结果及计数结果的平方，当计数...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈星驰，李明，尤淞，段名满，
申请(专利权)人：北京黉芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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