一种基于二次引导滤波的红外图像增强方法技术

本发明专利技术涉及一种基于二次引导滤波的红外图像增强方法，属于图像增强技术领域。对输入的原始红外图像经过二次引导滤波化处理，得到两个红外图像边缘信息。对原图像、一次引导滤波结果和二次引导滤波结果进行加权求和，得到红外增强图像。本发明专利技术能够提高红外图像对比度，增强红外图像细节信息。增强红外图像细节信息。增强红外图像细节信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次引导滤波的红外图像增强方法


[0001]本专利技术属于图像增强
，涉及一种基于二次引导滤波的红外图像增强方法。

技术介绍

[0002]红外成像技术在医疗检查、安全监测、环境污染检测和军事目标检测等方面发挥着重要作用。但红外图像易受成像系统性能制约和外界环境干扰，导致呈现的红外图像存在对比度差、信噪比低、细节模糊等问题，对后续的目标检测和目标识别带来了很大困难。红外图像增强技术是对图像的边缘、轮廓、对比度等一些特征进行突出显示，以便于分析和处理。有效的红外图像增强算法能提升图像对比度、降低噪声并改善细节模糊问题，进而使其能够被人眼观测到并被机器识别，以便满足实际应用要求。
[0003]常见的红外图像增强方法有：吕侃徽等人提出一种将自适应直方图均衡化和拉普拉斯变换结合的红外图像增强方法。该方法使用洛伦兹曲线的基尼系数构造直方图的上下限阈值，实现了图像对比度的增强；在平滑滤波去噪的基础上，引入图像的对角二阶导数信息，形成八领域拉普拉斯变换，以完成对红外图像的增强；该算法虽然减少了图像噪声，但依然存在部分边缘轮廓模糊的问题。魏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二次引导滤波的红外图像增强方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：首先将输入的原始红外图像P定义为引导图像I，经窗口数据提取和方框滤波化后，将原始红外图像P进行一次引导滤波，得到图像q0；S2：对一次引导滤波后的图像信息q0再进行一次引导滤波，得到图像q1；S3：将原始红外图像P减去一次引导滤波后的图像q0，得到一次引导滤波图像细节d0；将一次引导滤波后的图像q0减去二次引导滤波后的图像q1，将得到二次引导滤波图像细节d1；S4：将原始红外图像P、一次引导滤波图像细节d0和二次引导滤波图像细节d1加权求和，得到最终的红外增强图像。2.根据权利要求1所述的红外图像增强方法，其特征在于，所述引导滤波具体包括：将输出图像q、输入图像P、引导图像I用局部线性模型来定义引导滤波：其中，ω
k
表示半径为r的方形窗口，r为滤波窗口半径大小，i、k为像素索引，a
k
和b
k
为窗口化对应线性系数；通过构建最小化代价约束函数，使得输入与输出差值最小，即：其中，E(a
k
,b
k
)为线性系数a
k
和b
k
的最小化代价约束函数，ε为正则化因子；采用线性回归算法求取线性系数a
k
和b
k
，得：其中，μ
k
、分别为I的均值和方差，为P的均值，|ω|是窗口化后的像素总合。3.根据权利要求2所述的红外图像增强方法，其特征在于，求解引导滤波的输出图像q，需求解系数a
k
和b
k
；两者的求解与均值求解等关联，通过方框滤波来实现；在具体的滑动窗口下，方框滤波对每个窗口内的像素值进行快速的相加求和，本质是用一个内核与图像进行卷积；其中，K为方框滤波函数的操作，α表示滤波核大小；其中，width表示图像的宽度，height表示图像的高度，normalize表示滤波时是否进行归一化。4.根据权利要求3所述的红外图像增强方法，其特征在于，系数a
k
和b
k
的求解具体包括：
系数a
k
的分子第一项看作引导图像I和输入图像P乘积的方框滤波化，表示为图像I和P的互相关函数corr
IP
；corr
IP
＝mean(I*P)其中，mean(x)表示方框滤波函数；将a
k
的分子视...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋菡，史浩飞，伍俊，李庚霖，杜忠文，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：