[发明专利]一种方差梯度约束法红外图像边缘保持去噪方法

说明书

本发明公开了一种方差梯度约束法红外图像边缘保持去噪方法，以目标像素点为中心，获得M*P窗口的像素区域，对正东方向和正西方向上求得的所有灰度差进行求和形成X方向梯度，对正北方向和正南方向上求得的所有灰度差求和形成Y方向梯度，对西北方向和东南方向上求得的所有灰度差求和形成XY方向梯度，对东北方向和西南方向上求得的所有灰度差求和YX方向梯度；获得新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度；获得M*P窗口的像素区域中所有像素点灰度值的方差，对方差进行归一化处理，将新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度、以及方差归一化值作为目标像素点的去噪因子参与去噪处理。

技术领域

本发明涉及红外图像去噪技术领域，具体涉及一种方差梯度约束法红外图像边缘保持去噪方法。

背景技术

在去噪技术领域中，对于普通图像，一般采用的去噪方法是中值滤波法，中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。中值滤波法对消除椒盐噪声非常有效，在光学测量条纹图像的相位分析处理方法中有特殊作用，但在条纹中心分析方法中作用不大。

红外图像，是用红外传感器将红外转换的电信号，由于不同的探测器对相同的红外辐射产生不同的响应，导致红外图像中包含大量的噪声，称为固定模式噪声，通过非均匀校正算法可以抑制这样的噪声；还有一种读出电路造成的竖条纹噪声对图像视觉效果有很大的影响，竖条纹在图像中表现为位置和强度相对固定，且在列方向上具有一定的稳定性。用非均匀校正的算法不能消除竖条纹噪声。传统的算法中，在消除竖条纹噪声的同时，图像上的边缘信息也会被削弱。因此，为了解决，在去噪时，对边缘区域的保持，因此，我们需要设计一种专门针对红外图像的去噪方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方差梯度约束法红外图像边缘保持去噪方法，该方法能有效的保护好图像边缘区域。

本发明的具体技术方案为：

一种方差梯度约束法红外图像边缘保持去噪方法，

在待去噪红外图像中，获得任意一个目标像素点；

以目标像素点为中心，获得M*P窗口的像素区域，M和P均为≥3的奇数；

获得像素区域A中所有像素点的灰度值；

以目标像素点为中心原点，分别获得目标像素点与周边8个方向上的像素点之间的灰度差，这8个方向分别为正东方向、正西方向、正北方向、正南方向、东北方向、西北方向、东南方向、西南方向，对正东方向和正西方向上求得的所有灰度差进行求和形成X方向梯度，对正北方向和正南方向上求得的所有灰度差求和形成Y方向梯度，对西北方向和东南方向上求得的所有灰度差求和形成XY方向梯度，对东北方向和西南方向上求得的所有灰度差求和YX方向梯度；

分别对X方向梯度、Y方向梯度、XY方向梯度、YX方向梯度的大小进行阈值约束后获得新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度；

获得M*P窗口的像素区域中所有像素点灰度值的方差，对方差进行归一化处理，得到方差归一化值；

将新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度、以及方差归一化值作为目标像素点的去噪因子参与去噪处理，其处理方法为：对新X方向梯度、新Y方向梯度、新XY方向梯度、新YX方向梯度进行求和后作为噪声估计值，将方差归一化值作为约束条件对噪声估计值进行约束得到约束噪声估计值，然后用当前目标像素点的灰度值减去约束噪声估计值后得到目标像素点新的灰度值。

本发明的设计原理为：