[发明专利]用于处理红外图像数据的系统和装置

说明书

本申请是申请日为2010年2月26日、申请号为201080018803.X(国际申请号为PCT/US2010/025671)、发明名称为“用于处理红外图像的系统和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及红外图像，并且更具体地涉及诸如利用噪声滤波技术对红外图像数据进行的图像处理。

背景技术

由红外成像器(诸如基于微辐射热测定仪的红外成像器)生成的图像通常包括噪声。例如，噪声的主要源可能是由于时间、1/f、和/或固定空间噪声造成的，并且典型的红外成像系统可包括校准算法以尽力使这些类型的噪声最小化。

作为示例，红外成像系统一般使用内部快门，其使得红外成像系统针对(against)均匀(uniform)目标获取图像以执行校准过程。然而，存在与这类过程相关联的一些缺点。例如，快门的需要增加了红外成像系统的制造成本。此外，校准过程不校正除了快门之外的噪声源(例如，由于光学路径内的镜头或其他组件所导致的)。此外，场景温度可能不同于快门的温度，并且对辐射的检测器元件响应可能不是完全线性的。这样，以快门温度进行的校正可能不适合于红外成像系统正在成像的具体场景。而且，在使用快门的偏移校准期间，红外成像系统可能不能如用户所期望的那样捕获场景的图像。

人类观察者对于红外成像器中典型的高频空间噪声非常敏感。低通滤波器可用于减少噪声，但是这使图像模糊、并且降低了系统性能。

结果，需要针对红外成像和处理红外图像的改进技术，其可在不依赖快门或者需要均匀场景的情况下减少空间、时间和/或1/f类型噪声，并且可不引入模糊或者引入最小模糊。

发明内容

根据一个或多个实施例的在这里公开的系统和方法提供了用于处理由红外传感器(例如红外相机)捕获的图像的技术，以便诸如提高图像质量。例如，根据实施例，公开图像处理算法，以将红外图像分离为列和行部分或区段(portion)，其可被分开地处理以减少噪声并提供改进的红外图像。

根据一个或多个实施例，用于处理红外图像数据的系统和方法包括：从非均匀场景接收红外图像数据；将所述红外图像数据分离为列噪声滤波区段和行噪声滤波区段；确定列噪声偏移项；基于列噪声偏移项来应用列噪声滤波校正到红外图像数据；确定行噪声偏移项；基于行噪声偏移项来应用行噪声滤波校正到红外图像数据；基于列和行噪声滤波校正提供已校正红外图像数据作为红外输出图像数据；以及存储所述红外输出图像数据。在一个实现中，相同的列噪声偏移项被应用到列噪声滤波区段的特定列中的每个对应像素，并且相同的行噪声偏移项被应用到行噪声滤波区段的特定行中的每个对应像素。

在各种实现中，所述系统和方法可包括：通过针对每个像素计算中心像素与多个相邻像素之间的差来分开地计算行噪声滤波区段的列相邻者(neighbor)差；以及通过针对每个像素计算中心像素与多个相邻像素之间的差来分开地计算列噪声滤波区段的行相邻者差。所述系统和方法可包括：在分开地计算列和行相邻者差之后执行列和行相邻者差的直方图；分开地将所述列和行相邻者差与预定阈值进行比较；并且如果所述差低于所述预定阈值，则将列和行相邻者差添加到相应列和行。在一个方面，所述将列和行相邻者差添加到相应列和行的步骤包括分别地将列和行相邻者差添加到关于特定列和行的直方图。

在各个实现中，所述系统和方法可包括：确定关于相应列和行的中值差(median difference)；将所述中值差添加到关于相应列和行的一个或多个先前校正项；以及将所述校正项应用到红外图像数据。在一个方面，所述红外图像数据包括红外输入视频数据，所述已校正红外图像数据包括已校正红外视频数据，并且所述红外输出图像数据包括红外输出视频数据。所述系统和方法可以包括在估计所述列和行噪声滤波校正值之前对红外图像数据进行高通滤波。在一个方面，对相应行和列进行高通滤波包括减去低通滤波运算的结果。所述红外图像数据可包括多个帧，其中除第一帧之外，每个帧被分开地校正为具有至少一个先前帧的当前帧。所述系统和方法可包括将红外图像数据延迟一个帧、并显示红外输出图像数据。

根据实施例，用于处理红外图像数据的方法包括：从多像素红外检测器接收基于非均匀场景的红外图像数据；识别红外图像数据的列噪声滤波区段；确定用于对应列的列噪声偏移项；基于列噪声偏移项将列噪声滤波校正应用到红外图像数据，其中所述列噪声偏移项被应用到列噪声滤波区段的每个对应列中的至少大多数红外图像数据；基于列噪声滤波校正提供已校正红外图像数据作为红外输出图像数据；以及存储所述红外输出图像数据。