[发明专利]基于二代小波的红外图像细节增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种二代小波整数变换的红外图像细节增强方法。

背景技术

红外图像是伴随着红外成像技术的出现而诞生的。红外热成像技术，又称为热成像技术，是一种辐射信息探测技术，红外热成像系统能够把物体表面自然发射的红外辐射分布转变为可见图像。因为不同物体或同一物体的不同部位具有不同的红外辐射特性(如温度和发射率)，所以系统可直观地显示其差异并将它们区分开来，转换成可见图像，从而将人类的视觉感知范围由传统的可见光谱扩展到裸眼看不到的红外辐射光谱区。

由于红外图像所具有的上述特点，红外成像技术的应用已经渗透到医学诊断、航空航天、军事侦察、指纹识别、无损探伤等领域。红外图像的质量在红外成像技术的各种具体应用中起着至关重要的作用。伴随着红外成像技术的广泛应用，红外图像的增强处理技术也逐渐成为科研人员研究的重点。

由于红外传感器本身固有的特性，红外图像普遍存在着目标与背景对比度较差、边缘模糊等缺点，再加上目标距传感器较远，受到大气热辐射等因素影响，使红外图像信噪比和对比度较低，图像中的目标形状和纹理信息不足。因此必须对红外图像进行增强处理，以提高信噪比和对比度。传统的增强方法都有不同程度的局限性，必须寻找新的技术处理手段，以求能够最大限度地降低红外图像的噪声，突出图像中的有用信息并提高视觉效果。因此，抑制红外图像的噪声，提高红外图像的信噪比以及调整红外图像的对比度，增强红外图像边缘以及线条等操作将是必不可少的图像处理操作。

由于红外图像对比度及信噪比低、图像边缘模糊，且图像易受噪声干扰，现有技术中的处理方法通常在增强红外图像的同时，噪声也被大大放大；如若使用滤波器过滤噪声，则往往又使得图像边界变模糊，不利于后续图像的分析与识别。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种利用概率密度函数统计红外图像的经二代小波分解的细节部分直方图、通过设置概率值区分噪声与目标及背景、突出图像中模糊的边界细节、解决红外图像的低可视度的问题、使图像的视觉效果得到提高以适于人眼观察，且算法简单、效果明显的基于二代小波的红外图像细节增强方法。

本发明的技术方案是：本发明的基于二代小波的红外图像细节增强方法，其特征在于：包括如下步骤：

①利用db1二代小波整数提升算法对红外图像进行单层离散二维小波分解，得到低频子带的分解系数cA、水平方向高频子带分解系数cH、垂直方向高频子带分解系数cV和对角方向高频子带分解系数cD；

②分别求解水平方向高频子带分解系数cH、垂直方向高频子带分解系数cV和对角方向高频子带分解系数cD的正向系数与负向系数的累积分布函数CDF_h+、CDF_v+、CDF_d+、CDF_h-、CDF_v-CDF_d-，求解公式为：

i∈[min，max]，

其中min、max为相应的高频子带分解系数的正向系数或负向系数的最小值与最大值，n_总为相应高频子带分解系数的正向系数或负向系数的总数值，n_i为相应高频子带分解系数的正向系数或负向系数i的个数值；

③根据公式p=cdf(i)/cdf(max)，设置p值，求解出三个高频子带分解系数的正向系数和负向系数的对应阈值T；

④依据三个高频子带分解系数的正向系数和负向系数的对应阈值T，在三个高频子带分解系数cH、cV、cD的正向系数与负向系数绝对值大于阈值T内进行直方图均衡化，小于阈值T的系数0，计算三个高频子带分解正向与负向部分的新系数，计算公式如下：