[发明专利]一种基于直方图统计的非制冷红外热像自适应映射方法

说明书

本发明创造提供了一种基于直方图统计的非制冷红外热像自适应映射方法：(1)直方图统计，读入红外原始图像数据，统计当前帧灰度像素的直方图信息；(2)计算累计直方图，获取累计直方图最小灰度值hist_min及最大灰度值hist_max；本发明将直方图统计与分段线性拉伸相结合，利用直方图统计概率找出三段线性映射的两个阈值Th1和Th2，提高了运算速度；利用分段线性映射提高对比度减少了大背景下目标缺失的问题；本发明可以运用单一FPGA实现。

技术领域

本发明创造属于红外热成像技术领域，尤其是涉及一种非制冷红外热成像自适应映射方法。

背景技术

在非制冷红外热成像过程中，由于红外探测器本身固有的特性，使得拍摄的图像对比度低、边缘模糊、背景复杂等缺点。为了提高图像质量，常用的有基于平台直方图的直方图均衡化增强技术和基于分段线性变换的增强技术，两者都可以一定程度扩宽动态范围、提高对比度。基于平台直方图的直方图均衡化增强技术是对直方图均衡化的改进算法，但是该算法设置阈值如果大于直方图最大值，就等同于直方图均衡化，仍然存在将目标掩盖在大背景下不易观察、增强效果不易控制等问题；基于分段线性变换的增强技术虽然可以自适应确定分段阈值，但是一定程度上还需要人工设置阈值，并且计算复杂，实时性不高。为了提高环境自适应性的同时，保证目标清晰，高对比度，提出一种基于直方图统计的非制冷红外热成像自适应映射方法。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种基于直方图统计的非制冷红外热像自适应映射方法，以解决红热成像高环境适应性与高对比度难以同时保证的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种基于直方图统计的非制冷红外热像自适应映射方法，包括如下步骤：

(1)直方图统计，读入红外原始图像数据，统计当前帧灰度像素的直方图信息；

(2)计算累计直方图，获取累计直方图最小灰度值hist_min及最大灰度值hist_max；

(3)根据步骤(2)计算所得的[hist_min，hist_max]灰度区间内，将直方图加权重置，获得新直方图；

(4)根据步骤(3)重置后的直方图求取映射阈值；

(5)分段性进行直方图映射处理，获得结果；

(6)将步骤(5)所得结果显示。

进一步的，所述步骤(2)所述计算累计直方图的步骤包括：

(21)根据步骤(1)的直方图统计过程中所获得频数；

(22)舍弃统计后两端灰度像素值所占比重小于2％的点；

(23)获得新的像素灰度值统计区间；

(24)获取步骤(23)所述区间两端数值hist_min和hist_max；

进一步的，所述步骤(21)所述频数为当前帧每个灰度像素所占灰度级的个数。

进一步的，步骤(4)所述映射阈值包括Th₁和Th₂。

进一步的，步骤(4)所述求取阈值包括寻找步骤(3)所述新直方图中灰度值频数所占比大于30％的主峰。

进一步的，步骤(5)所述分段性进行直方图映射处理为分别在[0,Th₁]或[Th₁,Th₂]或[Th_n-1,Th_n]的区间段进行映射处理。