[发明专利]一种红外图像细节增强及去噪方法

说明书

本发明公开了一种红外图像细节增强及去噪方法，该方法对14bit红外图像进行分层处理，对背景层进行改进的直方图均衡处理，使其映射到合适的灰阶上，提高对比度并防止过曝光；对细节层进行高斯滤波，标定脉冲点；再对处理后细节层图像进行分块计算极值，判断块内极值是否为脉冲点；去除细节层的脉冲点后，对细节层进行Gamma变换并加权回背景层得到最终的输出图像。本发明能对红外图像进行细节增强同时去除与弱细节同量级噪声影响，获得在图像压缩中受到损失的细节信息并去除由此带来的噪声影响，大大提高红外图像显示质量。

技术领域

本发明涉及红外图像处理技术领域，具体涉及一种红外图像细节增强及去噪方法。

背景技术

红外线与可见光相比具有较强的适应性和抗干扰性，因此红外成像技术在许多领域有广泛的应用。但复杂环境下的红外辐射传输特性使得红外图像存在信噪比低、弱细节模糊和对比度不强等问题。且目前红外成像系统前段数据采样的灰阶已经能够达到2¹⁴级甚至更多，但常用的显示设备仍然只有2⁸灰度级，在显示前会对前段数据进行压缩，而红外图像弱细节和暗部区域很容易在压缩过程中丢失。因此，红外成像技术中的重点是提升图像的弱细节。

目前常见的红外图像增强算法主要中心放在弱细节的还原和增强，而忽略了与弱细节同量级的噪声的影响。红外成像系统其噪声主要源于背景的红外辐射、红外探测器的噪声以及成像系统电子线路的固有噪声。其中，主要噪声为散粒噪声、热噪声、脉冲噪声和固定图形噪声。散粒噪声和热噪声属于白噪声，在大量粒子存在时，散粒噪声和热噪声趋向高斯分布，在入射辐射能量较弱时，热噪声为主要噪声。对宽动态输入数据的红外图像，主要需要考虑的是高斯噪声和脉冲噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对红外图像进行细节增强同时去除与弱细节同量级噪声影响的红外图像细节增强及去噪方法，以获得在图像压缩中受到损失的细节信息并去除由此带来的噪声影响。

本发明通过下述技术方案实现：

一种红外图像细节增强及去噪方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，对输入的红外图像进行分层处理，得到背景层图像和细节层图像；

步骤二，对背景层图像进行直方图均衡和映射处理，得到增强后的背景层图像；

步骤三，对细节层图像进行高斯滤波，并标记脉冲点；

步骤四，对经过步骤三标记后的细节层图像进行分块计算极值，判断块内极值是否为脉冲点并进行处理，得到去噪声的细节层图像；

步骤五，对步骤四得到的去噪声的细节层图像进行Gamma变换并加权回增前后的背景层图像得到输出图像。

优选的，所述步骤一具体为：对输入的14bit红外图像进行非锐化掩膜并进行引导滤波以分层，得到背景层图像和细节层图像。

优选的，所述步骤二具体包括：

步骤2.1，对背景层图像进行分块处理；

步骤2.2，计算分块后的背景层图像的块内直方图hist_w和整个背景层图像的全局直方图hist_G；

步骤2.3，计算融合直方图hist_loc：

hist_loc(i)＝(hist_w(i)×θ+(100-θ)×hist_G(i))/100

步骤2.4，对融合直方图进行裁剪，然后映射得到增前后的背景层图像。

优选的，所述步骤2.4还包括计算裁剪点β：