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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及红外图像处理,尤其涉及一种红外图像校正方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、目前基于红外图像技术的设备,例如集成有红外探测器的设备,在各个领域中得到广泛运用。红外探测器的各像元可以接收到物体的辐射,再通过一系列转换,最终在设备上呈现出图像画面。由于红外探测器成像原理和生产工艺水平的限制,即使物体的辐射程度相同,红外探测器的各像元对辐射的响应不一定相同,同时随着环境温度的变化,红外探测器的各像元的辐射响应特性也会随之变化,因此红外探测器容易产生非均匀性噪声,这严重影响了设备的成像质量,需要通过一些方法对红外图像进行非均匀性校正。
2、目前非均匀性校正方法主要包括:基于标定的校正方法和基于场景的校正方法。其中,基于标定的校正方法一般采用打挡片即快门,来进行校正,挡片作为均匀平面,红外探测器的各像元的响应对均匀平面进行校正后,输出达到均匀。该方法需要频繁打挡片,影响设备连续工作。一些设备通过存储大量不同辐射强度下的挡片数据,从而实现无挡片校正,这类方法需要设备有较大的内存,而且在两段辐射强度内的非均匀性校正效果一般。基于场景的校正方法主要包括基于时域高通滤波的方法和基于帧间配准的方法。其中,基于时域高通滤波的方法在非均匀性噪声较大时校正效果不佳,基于帧间配准的方法在目标进行复杂运动时,配准难度较大,会导致图像出现鬼影问题。相关技术中还有基于深度学习和神经网络的非均匀行校正方法。其中,基于深度学习的校正方法需要大量非均匀性噪声作为训练集,校正效果依赖于样本数量以及网络结构,而且对设备性能要求较高,一般设备实现该方
3、因此,如何在消耗资源较低的情况下,保证红外图像非均匀校正的效果是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种的红外图像校正方法、装置、设备及介质,用于解决现有技术中无法在消耗资源较低的情况下,保证红外图像非均匀校正的效果的技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种红外图像校正方法,所述方法包括:
3、根据预设的每个像素点的初始校正系数组,对采集到的当前帧图像中的每个像素点的第一像素值进行校正,得到第一校正像素值;根据预设的窗口大小中包含的像素点,确定每个像素点的第一校正像素值的局部方差;
4、根据保存的采用所述初始校正系数组对上一帧图像中的每个对应像素点的第二像素值进行校正得到第二校正像素值,确定每个像素点对应的所述第二校正像素值与第一校正像素值之间的帧间像素差;
5、根据每个像素点的帧间像素差和局部方差,确定每个像素点的自适应学习率;
6、对每个像素点的第一像素值进行均值滤波,得到第一期望像素值;确定对应的第一校正像素值和第一期望像素值之间的误差值;
7、根据每个像素点的误差值和自适应学习率以及第一像素值,采用梯度下降原理对所述初始校正系数组进行调整,得到每个像素点的目标校正系数组;
8、采用每个像素点的目标校正系数组对该像素点的第一像素值进行校正,得到目标校正像素值。
9、在一种可能的实施方式中,所述根据每个像素点的帧间像素差和局部方差,确定每个像素点的自适应学习率包括:
10、针对每个像素点,确定该像素点的局部方差与第一预设常量的第一和值,以及该像素点的帧间像素差与第一和值的比值;确定该像素点的帧间像素差和比值以及所述第一预设常量的第二和值;将该像素点的帧间像素差与第二和值的比值确定为自适应因子值;将该像素点的自适应因子值和预设步长的第一乘积确定为该像素点的自适应学习率。
11、在一种可能的实施方式中,所述将该像素点的帧间像素差与第二和值的比值确定为自适应因子值之后,所述将该像素点的自适应因子值和预设步长的第一乘积确定为自适应学习率之前,所述方法还包括:
12、判断该像素点的自适应因子值是否小于预设因子阈值;若是,则将该像素点的自适应因子值更新为预设因子值。
13、在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
14、确定当前帧图像中的每个像素点的目标校正像素值和第一校正像素值之间的差值和;根据所述差值和与当前帧图像包含的像素点的数量,确定变化率;
15、判断所述变化率是否小于变化率阈值;
16、若是,则根据预设增量对所述预设因子阈值进行更新;其中,所述更新后的预设因子阈值在预设阈值范围内;
17、若否,则将所述预设因子阈值设置为默认因子阈值。
18、在一种可能的实施方式中,所述初始校正系数组包括初始增益系数和初始偏置系数;所述根据每个像素点的误差值和自适应学习率以及第一像素值,采用梯度下降原理对所述初始校正系数组进行调整,得到每个像素点的目标校正系数组包括:
19、针对每个像素点,确定第二预设常量与该像素点的自适应学习率、第一像素值以及误差值的第二乘积;将该像素点的初始增益系数与第二乘积的第一差值确定为该像素点的目标校正系数组中的目标增益系数;
20、针对每个像素点,确定所述第二预设常量与该像素点的自适应学习率以及误差值的第三乘积;将该像素点的初始偏置系数与第三乘积的第二差值确定为该像素点的目标校正系数组中的目标偏置系数。
21、在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
22、将每个像素点的预设的初始校正系数组更新为对应像素点的目标校正系数组。
23、在一种可能的实施方式中,若采集到的当前帧图像为第一帧图像,所述每个像素点的初始校正系数组的确定过程包括:
24、对每个像素点的第一像素值进行有档校正,得到该像素点的初始校正系数组。
25、第二方面,本申请提供了一种红外图像校正装置,所述装置包括:
26、第一确定模块,用于根据预设的每个像素点的初始校正系数组,对采集到的当前帧图像中的每个像素点的第一像素值进行校正,得到第一校正像素值;根据预设的窗口大小中包含的像素点,确定每个像素点的第一校正像素值的局部方差;
27、第二确定模块,用于根据保存的采用所述初始校正系数组对上一帧图像中的每个对应像素点的第二像素值进行校正得到第二校正像素值,确定每个像素点对应的所述第二校正像素值与第一校正像素值之间的帧间像素差;
28、调整模块,用于根据每个像素点的帧间像素差和局部方差,确定每个像素点的自适应学习率;对每个像素点的第一像素值进行均值滤波,得到第一期望像素值;确定对应的第一校正像素值和第一期望像素值之间的误差值;根据每个像素点的误差值和自适应学习率以及第一像素值,采用梯度下降原理对所述初始校正系数组进行调整,得到每个像素点的目标校正系数组;
29、校正模块,用于采用每个像素点的目标校正系数组对该像素点的第一像素值进行校正,得到目标校本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红外图像校正方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个像素点的帧间像素差和局部方差,确定每个像素点的自适应学习率包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将该像素点的帧间像素差与第二和值的比值确定为自适应因子值之后,所述将该像素点的自适应因子值和预设步长的第一乘积确定为自适应学习率之前,所述方法还包括:
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述初始校正系数组包括初始增益系数和初始偏置系数;所述根据每个像素点的误差值和自适应学习率以及第一像素值,采用梯度下降原理对所述初始校正系数组进行调整,得到每个像素点的目标校正系数组包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若采集到的当前帧图像为第一帧图像,所述每个像素点的初始校正系数组的确定过程包括:
8.一种红外图像校正装置,其特征在于,所述装置包括:
>9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备至少包括处理器和存储器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-7中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序,当所述程序在所述电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种红外图像校正方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个像素点的帧间像素差和局部方差,确定每个像素点的自适应学习率包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将该像素点的帧间像素差与第二和值的比值确定为自适应因子值之后,所述将该像素点的自适应因子值和预设步长的第一乘积确定为自适应学习率之前,所述方法还包括:
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述初始校正系数组包括初始增益系数和初始偏置系数;所述根据每个像素点的误差值和自适应学习率以及第一像素值,采用梯度下降原理对所述初始校正系数组进行调整,得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈振鑫,李骏,高媛,刘泉凯,卢伍平,
申请(专利权)人:浙江华感科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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