[发明专利]一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法及系统

权利要求书

1.一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、对红外图像进行二维傅里叶变换后再中心化处理，得到中心化后的三维频谱；

S2、以不同分层半径对所述三维频谱的频率平面进行圆分割，计算每个分层半径时圆内像素点的平均功率，得到分层半径-平均功率曲线；

S3、检测分层半径-平均功率曲线上的临界点，根据所述临界点确定自适应分层半径；

S4、根据所述自适应分层半径选择滤波器对所述红外图像进行分层处理；

所述以不同分层半径对所述三维频谱的频率平面进行圆分割，包括：

以中心点为圆心，依次以分层半径k对频率平面进行圆分割，其中k的取值范围为且为正整数，M为红外图像的行数，N为红外图像的列数；

所述计算每个分层半径时圆内像素点的平均功率，包括：

根据每个像素点到中心点的距离d，若d＜k，k为当前的分层半径，则该像素点在此圆内，记下该像素点，并对像素点进行累加；

累加圆内像素点的功率幅值再除以圆内像素点总数，得到环平均功率

所述步骤S3中，首先对删去频率最大值的后1/5的分层半径-平均功率曲线进行水平翻转处理，再利用3σ原则检测分层半径-平均功率曲线上的临界点；

所述根据所述临界点确定自适应分层半径，包括：

计算自适应分层半径k_a为

其中M为红外图像的行数，N为红外图像的列数，k'为临界点的分层半径。

2.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法，其特征在于，所述利用3σ原则检测分层半径-平均功率曲线上的临界点，包括：

S31、输入水平翻转后分层半径-平均功率曲线上的当前离散点并计算的均值μ与方差σ；其中为当前离散点之前所有离散点集合；

S32、计算若d＞3σ，保存当前离散点转步骤S33；否则，返回步骤S31输入下一离散点；

S33、判断是否有连续3个离散点均满足d＞3σ，则转步骤S34；否则返回步骤S31输入下一离散点；

S34：将当前离散点对应的分层半径k作为分层半径-平均功率曲线的临界点输出。

3.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法，其特征在于，所述步骤S4包括：基于自适应分层半径k_a选择高斯高通滤波器进行滤波，得到红外图像的高频图像和低频图像，将低频图像进行限制对比度直方图均衡化处理，最后将高频图像和低频图像进行融合。

4.一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层系统，其特征在于，所述系统包括：

傅里叶变换单元，用于对红外图像进行二维傅里叶变换后再中心化处理，得到中心化后的三维频谱；

功率曲线计算单元，用于以不同分层半径对所述三维频谱的频率平面进行圆分割，计算每个分层半径时圆内像素点的平均功率，得到分层半径-平均功率曲线；

临界点检测单元，用于检测分层半径-平均功率曲线上的临界点，根据所述临界点确定自适应分层半径；

图像分层单元，用于根据所述自适应分层半径选择滤波器对所述红外图像进行分层处理；

所述功率曲线计算单元以中心点为圆心，依次以分层半径k对频率平面进行圆分割，其中k的取值范围为且为正整数，M为红外图像的行数，N为红外图像的列数；

所述功率曲线计算单元用于执行：

根据每个像素点到中心点的距离d，若d＜k，k为当前的分层半径，则该像素点在此圆内，记下该像素点，并对像素点进行累加；

累加圆内像素点的功率幅值再除以圆内像素点总数，得到环平均功率

所述临界点检测单元首先对删去频率最大值的后1/5的分层半径-平均功率曲线进行水平翻转处理，再利用3σ原则检测分层半径-平均功率曲线上的临界点；

所述根据所述临界点确定自适应分层半径，包括：

计算自适应分层半径k_a为

其中M为红外图像的行数，N为红外图像的列数，k'为临界点的分层半径。