[发明专利]一种利用多帧图像重建提升红外测温距离的方法及系统

权利要求书

1.一种利用多帧图像重建提升红外测温距离的方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化基准图像；

微调红外探测器焦距，连续对目标辐射源进行图像采集，以获取多帧第一图像；

对所述第一图像进行预处理，得到多帧第二图像；

建立所述第二图像与所述基准图像之间的损失函数，并对损失函数进行下降式的梯度值计算，得到所述梯度值后对损失函数进行预设轮数的收敛，损失函数收敛后输出重建图像；

在所述重建图像中，依据所述目标辐射源周围预设区域的辐射均值确定所述目标辐射源的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一图像进行预处理，得到多帧第二图像包括：

修正所述目标辐射源在各帧所述第一图像中的位置；

通过点扩散函数对修正后的所述第一图像进行处理，得到多帧第二图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述修正所述目标辐射源在各帧所述第一图像中的位置包括：

从多帧所述第一图像中选取最清晰的图像，将该最清晰的图像作为参考图像，将其他第一图像作为退化图像；

将所述参考图像中的目标辐射源所在的区域作为初始模板,在所述退化图像中搜索与所述初始模板同样大小的最佳匹配块，根据所述最佳匹配块在所述退化图像中的位置，计算所述目标辐射源的位移；

基于所述位移修正所述退化图像中目标辐射源的位置，以使所述退化图像中的目标辐射源与所述参考图像中的目标辐射源处于相同的位置上。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过点扩散函数对修正后的所述第一图像进行处理，得到多帧第二图像包括：

通过最小均方误差MSE来计算目标辐射源的位移，具体公式如下：

公式一：

其中，M和N分别为搜索框的宽高，m和n分别为当前像素的行数和列数，i和j分别为当前搜索位置在x和y方向上的偏移量，MSE(i，j)为当前偏移下的均方误差，S_k(m、n)为目标框，S_k+1(m+i、n+j)为搜索框中相对于m、n位置偏移i、j个像素的匹配框。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点扩散函数的具体公式如下：

公式二：

其中K是归一化常数，α是一个正常数，C是h(m,n)的圆形支持域。

6.根据权利要求1所述的利用多帧图 像重建提升红外测温距离的方法，其特征在于，所述建立多帧所述第二图像与所述基准图像之间的损失函数的公式如下：

公式三：

其中，σ_η为白噪声标准差，p为采集的第二图像的帧数，M为第二图像的分辨率，y_k,m为第k帧图像中的第m个像素点，h_k,m,r为第r个高分辨率像素对第k帧第r个低分辨率像素的影响，x_r为第r个低分辨率像素，N为待重建高分辨率图像的分辨率，x_j为第j个高分辨率像素，d_i，j是只考虑一阶邻域的拉普拉斯算子，λ为高通滤波器中的一个常量。