[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

说明书

本发明涉及一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法及系统，其中方法包括：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；以不同分层半径对所述三维频谱的频率平面进行圆环分割，计算每个分层半径时圆环内像素点的平均功率，得到分层半径‑平均功率曲线；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；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。本发明基于频域傅里叶变换，自主确定最优分层半径，实现自适应分层，以替代人工调节，实现了分层技术智能化，能自主适应众多不同场景环境下的红外图像处理。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法及系统。

背景技术

随着非制冷红外焦平面阵列日臻成熟，红外热成像技术已经超越早期军事应用，广泛进入包括安防监控、健康医疗、智慧家居、农业物联网、工业及建筑行业热安全检测等国民经济各个领域。特别是不久将来的汽车辅助/自动驾驶系统和手机应用，是红外成像技术巨大的潜在市场。

红外热成像的核心是把目标温度信息转换为人眼可视图像的算法。各种视觉优化算法中必不可少的是如何将红外背景和细节相互分离，以便对背景和细节分别进行不同的优化处理后再融合，达到保留和增强红外图像细节的结果。

红外图像分层原理主要有基于空间域双边滤波、对数域小波变换和频域傅里叶变换等三类方法。研究人员在三类分层算法中进行了大量有效的研究工作，但是如何基于某一具体红外图像本身的特征自主确定最优分层半径，并没有找到较好的方法。目前分离方法多是人工干预调节分层半径，难以适应智能化图像处理场合。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的至少一部分技术问题，提供了一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法，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环分割，计算每个分层半径时圆环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。

在根据本发明所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法中，可选地，所述以不同分层半径对所述三维频谱的频率平面进行圆环分割，包括：

以中心点为圆心，依次以k₁＝1,k₂＝2,…,k_n＝n为分层半径k，对频率平面进行圆环分割，其中n为正整数且最大值为M为红外图像的行数，N为红外图像的列数。

在根据本发明所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法中，可选地，所述计算每个分层半径时圆环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，则该像素点在此圆环内，记下该像素点，并对像素点进行累加；

累加圆环内像素点的功率幅值再除以圆环内像素点总数，得到环平均功率

在根据本发明所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法中，可选地，所述步骤S3中首先对分层半径-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。

在根据本发明所述的基于傅里叶变换的红外图像自适应分层方法中，可选地，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：