[发明专利]一种基于补偿系数拟合的红外图像光斑去除方法

权利要求书

1.一种基于补偿系数拟合的红外图像光斑去除方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一、根据矩阵低秩分解计算得到光斑模板图像；

步骤二、使用阈值分割以及连通块检测得到光斑位置的采样点集，光斑位置的采样点集包括光斑位置点集及与所述斑位置点集相邻的点集；

步骤三：根据步骤二所述的采样点集得到光斑模板对应位置的像素强度，使用系数拟合方法对所述像素强度进行拟合，计算得到图像的补偿系数；

步骤四、使用步骤三得到的补偿系数以及光斑模板对当前红外图像进行线性补偿，得到去除光斑后的红外图像，进而提高红外相机成像质量；

其中，步骤一实现方法为，

采集红外成像设备的标定图像C，标定图像C是背景图像B与光斑模板图像E的线性叠加，即

C＝B+E (1)

根据矩阵低秩分解求解以下能量函数，迭代计算得到光斑模板图像E；

其中，|| ||_F代表Frobenius范数，|| ||_*代表核范数，|| ||₁代表1范数；μ和λ是控制能量项权重的参数。

2.如权利要求1所述的一种基于补偿系数拟合的红外图像光斑去除方法，其特征在于：步骤二实现方法为，

给定光斑强度分割阈值th₁以及光斑强度差异阈值th₂；使用光斑强度分割阈值th₁将步骤一中得到的光斑模板图像E进行二值化处理，得到二值化图像E_b；然后，对二值化图像E_b进行连通块检测，得到二值化图像E_b中存在的若干个连通块，取其中面积最大的n个连通块组成连通块集合{Block₁,Block₂,…,Block_n}；对于第i个连通块Block_i，取包含Block_i最小的圆作为其对应的光斑Circle_i；分别对n个连通块进行处理，得到光斑集合{Circle₁,Circle₂,…,Circle_n}，所述光斑集合的圆心和半径即为光斑的位置与大小，即通过矩阵的低秩分解结合阈值分割与连通块检测，检测到图像中光斑的位置与大小，便于步骤三补偿系数的计算；

针对第i个光斑Circle_i，取其竖直直径上的一点x以及相邻点y，当模板图像E在x以及y点对应位置的像素强度之差的绝对值大于光斑强度差异阈值th₂时，将直径上的点x与其相邻点y分别加入到光斑位置点集P与Q中；对光斑集合中所有光斑的竖直直径上的点做相同操作，最后得到光斑位置点集P＝{x₁,x₂,…,x_m}及与光斑位置点集P相邻的点集Q＝{y₁,y₂,…,y_m}；其中m代表点的数目。

3.如权利要求2所述的一种基于补偿系数拟合的红外图像光斑去除方法，其特征在于：步骤三所述的系数拟合方法选最小二乘法对所述像素强度进行拟合。