[发明专利]一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法

说明书

本发明涉及一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法，属于红外图像处理领域；本发明实现了在红外图像拼接处理中同时进行温漂特征计算和非均匀性校正处理，弥补了传统红外图像拼接方法的不足的问题，提出了红外图像相对温漂特征曲线多尺度逼近方法，形成了一种更稳定更有效的红外图像拼接方法，能够有效去除红外图像中的温漂噪声，最大限度地保持图像高频信息，获得高质量的红外拼接结果图像。

技术领域

本发明属于红外图像处理领域，涉及一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法。

背景技术

一方面，由于受制作工艺和材料的影响，红外探测器每个像元的响应传递函数各不一样，导致获得的红外图像中存在条带噪声，被称之为不均匀性噪声。另一方面，受环境温度和目标热辐射等影响，红外探测器自身温度会不断变化，形成不同程度的温度漂移现象，这会导致探测器光谱响应度改变，引起探测器输出电压变化，,从而影响测量结果的重复性和准确性。当多片探测器协同工作时，会导致形成的图像存在严重的不一致现象，给红外图像拼接带来困难。两方面的因素严重降低了图像质量，极大地阻碍了红外成像在医疗、监控、农林业等领域的广泛应用，因此在开展多片探测器联合红外遥感应用时，必须进行基于温漂处理拼接校正以提高红外图像的质量。

红外图像的拼接方法主要有两种，基于辐射温度计标定方法和片间非均匀性校正方法。辐射温度计标定方法采用辐射温度计对探测器自身温度进行实时测量,获得光谱响应度的温漂曲线,通过数据拟合得到温漂曲线的拟合方程,确定探测器温度与光谱响应度之间的函数关系及温漂修正系数,实现对探测器光谱响应度温度漂移的修正。这种方法需要有给每个红外探测器加装辐射温度计，对探测系统的结构设计和可靠性设计都带来困难，在实际应用中这种方法局限性比较大。片间非均匀性校正方法一般采用两点或多点非均匀性校正方法进行校正处理。两种方法不能有效处理多探测器非线性温漂问题，校正之后的图像之间还是存在有色差问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法，能够有效去除红外图像中的温漂噪声，最大限度地保持图像高频信息，获得高质量的红外拼接结果图像。

本发明解决技术的方案是：

一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法，包括如下步骤：

步骤一、设置初始化尺度参数d和第一次迭代的校正误差e₁；

步骤二、输入m行n列的红外图像X和s行n列的红外图像Y，计算红外图像X的扩展图像计算红外图像Y的扩展图像

步骤三、计算多尺度滤波器H和温漂初始曲线V；

步骤四、根据扩展图像扩展图像多尺度滤波器H和温漂初始曲线V进行逼近校正优化处理，获得最终校正误差e_d；

步骤五、对e_d进行判断，当e_d＜e_d-1时，将第d次迭代的温漂曲线记为温漂优化曲线并将d值记为最优尺度并进入步骤六；当e_d≥e_d-1时，直接进入步骤六；

步骤六、设置阈值D，将d值与阈值D进行比较，当d＞D时，进入步骤七；否则返回步骤二；

步骤七、根据温漂优化曲线e_d＜e_d-1、最优尺度对红外图像X和红外图像Y进行逼近拼接处理，获得拼接后的结果图

在上述的一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法，所述步骤一中，d＝2，e₁＝1。

在上述的一种基于温漂特征线逼近的红外图像拼接校正方法，所述步骤二中，为m行n+2d-2列矩阵；为s行n+2d-2列矩阵；其中，扩展图像的迭代公式满足：