一种红外图像偏置输出实时校正方法技术

本发明专利技术涉及一种红外图像偏置输出实时校正方法

【技术实现步骤摘要】
一种红外图像偏置输出实时校正方法、存储介质及装置


[0001]本专利技术属于红外图像处理
，涉及一种红外图像偏置输出实时校正方法
、
存储介质及装置，尤其是一种基于时空域信息的红外图像偏置输出实时校正方法
。

技术介绍

[0002]非均匀校正是红外图像处理的关键技术之一，目前已有两点标定校正
、
多点标定校正
、
多项式校正
、
基于场景校正算法或快门校正相结合的方法等
。
然而基于标定的校正算法会随着温漂，图像质量逐渐降低；基于场景的校正算法对场景的依赖度较高
。
例如：
[0003]CN109084899A
公开了一种红外焦平面探测器非均匀性本体输出校正方法及装置，该方法基于三个连续相同间隔温度点的本体输出值进行预测，在一定程度上延长了在连续工作的过程中图像的衰减速度，但当超出三个连续温度点的线性范围时依然会导致图像质量的大幅度衰减
。
[0004]CN109889694A
公开了一种基于场景红外图像非线性校正
SoC
并行优化系统和方法，该方法基于场景的实时非均匀校正系统和方法，该方法不需要快门校正，但这类方法利用了时域上的滤波和处理，当场景快速发生变化时容易产生鬼影
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种基于时空域信息的红外图像偏置输出实时校正方法
、
存储介质及装置，在传统的标定校正算法的基础上，基于标定和局部优化相结合，延长单点修正之后的稳定时间，既保证图像的长时间稳定，同时也可以防止基于出现鬼影
。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种基于时空域信息的红外图像偏置输出实时校正方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一：基于标定法获得红外图像的增益校正系数
K
和偏置校正系数
B
，其中增益校正系数可以是两点标定
、
多点标定或者多点标定和曲线拟合相结合获得；偏置校正系数可以是快门校正
、
背景校正
、
离焦校正进行获得
。
[0009]步骤二：计算基于当前帧场景图像和当前偏置系数的修正系数
λ0，计算公式：
[0010][0011]其中
I
in
为场景图像，为原始图像局部窗口，为原始图像局部窗口均值，
w
B
为偏置校正系数局部窗口，为偏置校正系数局部窗口均值，最终得到的
λ0为与原始图像尺寸相同的系数
。
[0012]进一步的窗口的大小在3×3～
15
×
15
取得较好的效果，同时对于一些横竖条纹较为明显的探测，可以采用一维信号进行校正，即3×1～
15
×1或者1×3～1×
15。
[0013]步骤三：计算修正系数的时空域滤波值
λ1，计算公式如下：
[0014][0015]其中为上帧图像非均匀校正最终得到的校正系数，
K1为时域滤波参数，
K1越大时域滤波越强，取值范围在0～1之间，一般在
0.1
～
0.2
之间取得较好效果，
Lpf
表示空域上的滤波，可以采用高斯核等低通滤波器，滤波核的大小一般在3×3～7×7之间取得较好效果
。
[0016]步骤四：计算基于
λ1进行非均匀校正后图像
I
out1
的局部信息量
I
inf
，计算局部信息量可以用高通滤波器
、
引导滤波分层得到细节层
、
双边滤波得到细节层
、
梯度信息等算法获得
。
其中
I
in1
的计算公式如下：
[0017][0018]步骤五：基于局部信息量再次更新偏置系数的修正系数得到
λ2，其计算公式如下：
[0019][0020]进一步的，
Th
也可以测量探测器的性能进行获得，具体是通过将成像设备面对一均匀场景并连续采集
X
＝
[x1，
x2，
...x
L
]张图像来获得阈值，计算公式如下：
[0021][0022]步骤六：基于
λ2进行图像非均匀性校正获得最终的校正后图像，计算公式如下：
[0023][0024]同时更新
[0025]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序被
FPGA、DSP、ARM
或其它处理器执行以实现本专利技术的基于时空域信息的红外图像偏置输出实时校正方法的步骤
。
[0026]本专利技术还提供一种红外图像偏置输出实时校正装置，该装置包括
FPGA、DSP、ARM、PC
等不同的平台上处理器及本专利技术的计算机可读存储介质
。
[0027]本专利技术还提供一种红外图像简易黑锅抑制装置，包括处理器和如权利要求9所述的计算机可读存储介质
。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]1)
有效提高非均匀校正的效果，同时延长单点修正之后的稳定时间；
[0030]2)
既保证了图像的长时间稳定，同时也可以防止基于出现鬼影；
[0031]3)
该技术算法复杂度低，便于在
FPGA、DSP、ARM、PC
等不同的平台上实现
。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的一种基于时空域信息的红外图像偏置输出实时校正方法的流程图
。
[0033]图2为采用本专利技术的方法进行校正前后的图像对照图，从图中可知结果校正之后的图像效果比校正之前的图像更加干净，细节更加明显，图像质量得到了明显改善
。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述
。
[0035]本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围
。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行
。
所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品
。
[0036]为了说明具体的实施过程，以
640
×
512
分辨率的红外机芯为例：
[0037]步骤一：基于标定法获得红外图像的增益校正系数
K[640
，
512]和偏置校正系数
B[640
，
512]。
[0038]进一步的增益校正系数采用两点标定法，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种红外图像偏置输出实时校正方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：基于标定法获得红外图像的增益校正系数
K
和偏置校正系数
B
；步骤二：计算基于当前帧场景图像和当前偏置系数的修正系数
λ0；步骤三：计算修正系数的时空域滤波值
λ1；步骤四：计算基于
λ1进行非均匀校正后图像局部信息量；步骤五：基于局部信息量再次更新偏置系数的修正系数得到
λ2；步骤六：基于
λ2进行图像非均匀性校正获得最终的校正后图像
。2.
根据权利要求1所述的实时校正方法，其特征在于：所述增益校正系数
K
通过两点标定
、
多点标定或者多点标定和曲线拟合相结合的方式获得；所述偏置校正系数
B
通过快门校正
、
背景校正或离焦校正方式获得
。3.
根据权利要求2所述的实时校正方法，其特征在于：步骤二中所述修正系数
λ0的计算公式如下：其中：
I
in
为场景图像，为原始图像局部窗口，为原始图像局部窗口均值，
w
B
为偏置校正系数局部窗口，为偏置校正系数局部窗口均值
。4.
根据权利要求1所述的实时校正方法，其特征在于：步骤三中所述时空域滤波值
λ1的计算公式如下：其中：为上帧图像非均匀校正最终得到的校正系数；
K1为时域滤波参数，
K1越大时域滤波越强，
K1取的值范围在0～1之间；
Lpf
表示空域上的滤波
。5.
根据权利要求1所述的实时校正方法，其特征在于，步骤四中所述计算基于
λ1进行非均匀校正后图像局部信息量
I
in1
计算公式如下：其中：
I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永康，唐兴芬，李联炳，万春山，曾邦泽，苏丹，周俊洁，段晨昊，赵德利，殷永成，
申请(专利权)人：云南北方光电仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：