[发明专利]一种红外焦平面探测器图像增强的方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像技术领域，更具体地，涉及一种红外焦平面探测器图像增强的方法。

背景技术

随着红外成像技术的快速发展，红外成像已经被广泛地应用于军事、医学、商业以及日常生活中。但是，在大多应用环境中，由于红外图像受到成像系统本身的限制以及周围环境的干扰，红外焦平面探测器所拍摄的目标与背景的热辐射能力接近，成像后的灰度动态范围小，导致目标模糊不清，甚至被背景噪声掩盖。因此在实际应用中必须对红外图像进行增强处理。

常用的图像增强方法是直方图均衡法，首先，统计直方图每个灰度值出现的概率，其次，累积归一化的直方图，最后，计算新的像素值。通过使用累积函数对灰度值进行“调整”以实现对比度的增强，将图像中灰度概率密度较大灰度值扩展到附近的灰度概率密度小的灰度值上，以改变图像中灰度概率分布，使其均匀化。

直方图均衡法能够有效地提高图像对比度和扩大灰度的动态范围。然而，由于该算法在统计概率分布时对处理的数据不加选择，可能会增加背景和噪声的对比度并且降低目标信号的对比度，使得变换后图像的灰度值减少，导致某些细节消失，致使最终显示的图像不清楚。

因此，提供一种红外焦平面探测器图像增强的方法，提高图像对比度，放大目标细节，抑制背景和噪音对成像的影响，从而大大提高红外图像的可观测性，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种红外焦平面探测器图像增强的方法，提高图像对比度，放大目标细节，抑制背景和噪音对成像的影响，从而大大提高红外图像的可观测性。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种红外焦平面探测器图像增强的方法，包括：

输入红外图像，获取所述红外图像的灰度值数据；

统计所述红外图像中各灰度值对应的数量，形成各灰度值的直方图统计值，将各灰度值的所述直方图统计值存储于第一存储器中；

输入平台上限阈值和平台下限阈值，对所述第一存储器中各灰度值的所述直方图统计值进行修正，获取各灰度值的修正直方图统计值，其中，所述平台上限阈值大于所述平台下限阈值；

将各灰度值的所述修正直方图统计值存储于所述第一存储器中，替换所述第一存储器中各灰度值的所述直方图统计值；

依次读取所述第一存储器中各灰度值的所述修正直方图统计值，并对读取的所述修正直方图统计值进行累加，获取各灰度值对应的直方图累计值和所有灰度值的直方图统计值总和；

根据各灰度值对应的所述直方图累计值和所述直方图统计值总和的数据，得到灰度映射关系式；

将所述红外图像的灰度值代入所述灰度映射关系式中，生成与所述红外图像的灰度值对应的均衡化灰度值，将所述均衡化灰度值存储于第二存储器中，形成灰度映射查询表；

通过所述第二存储器中的灰度映射查询表，对所述红外图像数据依次进行映射转换，获取增强后的图像数据，清空所述第一存储器中的数据。

进一步地，还包括：

通过视频生成设备，输出画面增强后的红外图像，清空所述第二存储器中的数据。

进一步地，统计所述红外图像中各灰度值对应的数量，形成各灰度值的直方图统计值，将各灰度值的所述直方图统计值存储于第一存储器中；为：

统计所述红外图像中各灰度值对应的数量，形成各灰度值的直方图统计值，将各灰度值的所述直方图统计值存储于第一存储器中；所述第一存储器，包括：地址位和数据位，所述地址位和所述数据位一一对应，所述地址位代表不同的灰度值，各所述灰度值的所述直方图统计值，依此存储于与所述地址位对应的所述数据位中。

进一步地，对所述第一存储器中各灰度值的所述直方图统计值进行修正，为：

当灰度值的所述直方图统计值大于所述平台上限阈值时，该灰度值的所述修正直方图统计值为，所述平台上限阈值减去所述平台下限阈值；

当灰度值的所述直方图统计值小于所述平台上限阈值且大于所述平台下限阈值时，该灰度值的所述修正直方图统计值为，该灰度值的所述直方图统计值减去所述平台下限阈值；

当灰度值的所述直方图统计值小于所述平台下限阈值时，该灰度值的所述修正直方图统计值为0。

进一步地，将各灰度值的所述修正直方图统计值存储于所述第一存储器中，替换所述第一存储器中各灰度值的所述直方图统计值；为:

将各灰度值的所述修正直方图统计值，存储于所述第一存储器中与各灰度值对应的数据位中，替换所述第一存储器中各灰度值的所述直方图统计值。