[发明专利]一种非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法及系统

权利要求书

1.一种非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取图像传感器的非线性响应函数，并计算所述非线性响应函数的逆变换函数；

S2：根据所述逆变换函数，对所述图像传感器采集的待校正图像进行处理，以得到初始图像；

S3：对所述初始图像进行低频滤波处理，通过调整低频滤波器参数，以得到多个第一图像；

S4：计算所述多个第一图像的局部反差值，获取所述局部反差值最大时的第一图像以作为最优图像；

S5：对所述最优图像进行高频滤波处理，通过调整高频滤波器参数，以得到多个第二图像；

S6：计算所述多个第二图像的信噪比，获取所述信噪比最大时的第二图像以作为校正后的图像；

所述低频滤波器函数表示为：

其中，(x,y)表示图像中任意像素点的位置，D₁(x,y)和D₂(x,y)表示滤波器形状控制函数，λ表示噪声强度抑制参数；

其中，所述滤波器形状控制函数表示为：

其中，m*n表示图像的大小，r表示低频滤波器参数，η表示计算因子且η＞2r。

2.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将待校正图像中每个像素点的像素值作为自变量代入所述逆变换函数中，以获取相应的计算结果；

以所述计算结果，取代所述待校正图像中相应像素点的像素值，从而得到初始图像。

3.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

对所述初始图像进行傅里叶变换和中心化，得到所述初始图像的频谱；

将所述初始图像的频谱与低频滤波器函数相乘，并将相乘结果进行反傅里叶变换和去中心化，以得到第一图像；

通过调整低频滤波器参数，获取多个第一图像。

4.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

对所述最优图像进行傅里叶变换和中心化，得到所述最优图像的频谱；

将所述最优图像的频谱与高频滤波器函数相乘，并将相乘结果进行反傅里叶变换和去中心化，以得到第二图像；

通过调整高频滤波器参数，获取多个第二图像。

5.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述高频滤波器函数表示为：

其中，(x,y)表示图像中任意像素点的位置，m*n表示图像的大小，d表示高频滤波器参数。

6.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S4中局部反差值表示为：

其中，C表示局部反差值，M_tg表示目标区域灰度均值，M_bg表示背景区域灰度均值。

7.如权利要求1所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S6之后，还包括：

对所述校正后的图像进行Gamma变换，以进行非线性增强，从而输出校正结果。

8.如权利要求1至7任一项所述的非线性响应约束的空中目标高热图像校正方法，其特征在于，所述步骤S1中获取图像传感器的非线性响应函数，包括：

若已知图像传感器的非线性响应函数，则直接获取所述非线性响应函数；

若无法直接获取所述图像传感器的非线性响应函数，则利用先验知识进行拟合，以获取所述非线性响应函数。

9.一种非线性响应约束的空中目标高热图像校正系统，其特征在于，包括：

输入图像逆变换单元，用于获取图像传感器的非线性响应函数，并计算所述非线性响应函数的逆变换函数；根据所述逆变换函数，对待校正图像进行处理，以得到初始图像；

低频滤波单元，包括以下子模块：

第一图像获取单元，用于对所述初始图像进行低频滤波处理，通过调整低频滤波器参数，以得到多个第一图像；

最优图像确定单元，用于计算所述多个第一图像的局部反差值，获取所述局部反差值最大时的第一图像以作为最优图像；

高频滤波单元，包括以下子模块：

第二图像获取单元，用于对所述最优图像进行高频滤波处理，通过调整高频滤波器参数，以得到多个第二图像；

校正图像确定单元，用于计算所述多个第二图像的信噪比，获取所述信噪比最大时的第二图像以作为校正后的图像；

所述低频滤波器函数表示为：

其中，(x,y)表示图像中任意像素点的位置，D₁(x,y)和D₂(x,y)表示滤波器形状控制函数，λ表示噪声强度抑制参数；

其中，所述滤波器形状控制函数表示为：

其中，m*n表示图像的大小，r表示低频滤波器参数，η表示计算因子且η＞2r。