[发明专利]一种基于高层次综合的红外视频增强方法

权利要求书

1.一种红外视频增强方法，其特征在于包括如下步骤：

通过引导滤波算法得到滤波后的图像，

引导滤波算法的输出图像q与引导图像I之前有局部线性关系，输出图像q是以中心像素为k的窗口w_k里图像I的线性变换：

因为该线性模型表明只要引导图像有一个边缘，则输出图像必定有一个边缘，式(1)中(a_k，b_k)是与w_k相关的线性系数，

为了最小化输出图像q以及输入图像p之间的差异，定义一个代价函数来表示q与p之间的差异：

其中ε是为了防止a_k过大的正则化参数，通过线性回归可得上式的解：

式(3)、(4)中μ_k和σ_k²是引导图像I在局部窗口的平均值和方差，

w是局部窗口中的像素个数，

p_k是输入图像在局部窗口的平均值；

在窗口滑动过程中，一个像素i被不同的窗口包括，并且在不同的窗口中，输出像素值不同，为了得到唯一的输出像素值，在此采用均值策略，因此最终的输出像素值可表示为：

其中

令引导图像I等于输入图像p，可得：

其中：

因此，输出q的计算需要4个均值滤波器分别算出最后通过：

o_i＝(k+1)p_i+q_i (9)

得到细节增强后的图像o，式中k为提升系数。

2.一种实现权1所述红外视频增强方法的高层次综合平台的运行方法，其特征在于包括：

红外视频增强方法中算法的顶层函数输入输出均为AXI-Stream格式的数据，

通过高层次综合平台的库函数hls::AXIvideo2Mat将输入数据转换成hls::Mat格式，该格式需顺序地一次读取一个像素点，经过视频增强后再次调用高层次综合的库函数hls::Mat2AXIvideo将处理后的hls::Mat数据转换为AXI-Stream格式数据并输出。

3.根据权利要求2所述高层次综合平台的运行方法，其特征在于：

高层次综合平台中的数据类型为hls::ap_fixed<32，27>，该模板实例表示定点数的整数部分27位，小数部分5位，共32位，

假设图像的分辨率为COLS*ROWS，其中COLS为列数，ROWS为行数，像素坐标为(j,i)，其中j为像素所处的行数(0≤j＜ROWS)，i为像素所处的列数(0≤i＜COLS)，图像从第0行开始，到ROW-1行结束，每一行从第0个像素开始，到第COLS-1个像素结束，图像的左上角坐标为(0,0)右下角为(ROWS-1，COLS-1)。