[发明专利]一种基于场景帧间配准的红外图像非均匀性校正方法

摘要

本发明公开了一种基于场景帧间配准的红外图像非均匀性校正方法，通过将红外探测器采集到的原始模拟图像经过A/D转换后，得到原始数字图像，然后将原始数字图像进行校正，得到校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Y_n‑1(i，j)和校正后第n帧的输出像素矩阵Y_n(i，j)，统计校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Y_n‑1(i，j)，并求其平均值average_n。然后通过对校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Y_n‑1(i，j)自调整、阈值ERR_n(i，j)自调整和收敛步长step自调整来完成对o_n+1(i，j)和g_n+1(i，j)进行更新，来完成对整幅图像进行非均匀性校正的过程。本发明具有简单、高效的特点，收敛速率快，能够校正非均匀较强的图像，并且面对不同场景均有良好的校正效果，适用性广。

主权项

1.一种基于场景帧间配准的红外图像非均匀性校正方法，其特征在于，方法步骤如下：步骤1、将红外探测器采集到的原始模拟图像经过A/D转换后，得到原始数字图像；步骤2、将原始数字图像进行校正，得到校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Yn‑1(i，j)和校正后第n帧的输出像素矩阵Yn(i，j)，校正公式如下：其中，(i，j)表示像素的坐标值，Xn(i，j)是原始图像第n帧的输入像素矩阵，gn(i，j)表示第n帧的校正增益参数，on(i，j)表示第n帧的校正偏置参数，ERRn(i，j)是第n帧的阈值，step为收敛步长，dx表示第n帧图像相对于第n‑1帧图像在坐标轴x方向上的偏移量，dy表示第n帧图像相对于第n‑1帧图像在坐标轴y方向上的偏移量；步骤3、确定上述校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Yn‑1(i，j)的平均值：统计校正后第n‑1帧的输出像素矩阵Yn‑1(i，j)，并求其平均值averagen，n表示帧号；步骤4、对校正后第n‑1帧输出像素矩阵Yn‑1(i，j)的各个像素点的像素值Yn‑1(i，j)分别进行调整，得到调整后的像素矩阵Y′n‑1(i，j)，并将调整后的像素矩阵Y′n‑1(i，j)代入步骤2的公式②中，得到更新后的第n帧的阈值ERR′n(i，j)，调整公式如下：其中，p1和p2均表示对应像素点的调整值，其范围分别为：p1∈[0，50]，p2∈[50，100]；q表示平均像素值的调整值，其范围为q∈[0，200]；n1表示停止帧号，n1范围为n1∈[100，150]；步骤5、对步骤4中更新后的阈值ERR′n(i，j)进行自调整：对更新后的阈值ERR′n(i，j)进行调整，得到调整后的阈值ERR″n(i，j)，公式如下：pa表示抑制鬼影现象的限制值，范围为pa∈[100，300]；n2表示区分帧号，范围为：n2∈[10，20]；步骤6、收敛步长step进行自调整：对收敛步长step进行自调整，公式如下：step1和step2分别表示收敛步长常量，step1大于step2，其范围分别为：step1∈[0.08，0.1]，step2∈[0.01，0.03]；步骤7、将调整后的阈值ERR″n(i，j)和调整后的收敛步长step均代入步骤2的公式③和公式④中，分别对on+1(i，j)和gn+1(i，j)进行更新，得到更新后的o′n+1(i，j)和g′n+1(i，j)；步骤8、将更新后的o′n+1(i，j)和g′n+1(i，j)均代入步骤2的公式①，得到校正后的第n+1帧的输出像素矩阵Y′n+1(i，j)。