[发明专利]一种基于分离引导滤波的红外视频增强方法

说明书

本发明揭示了一种基于分离引导滤波的红外视频增强方法，包括如下步骤：获取红外图像矩阵；计算引导滤波图像矩阵，其包括设置滤波半径r和正则项ε，利用均值滤波器得到均值图像矩阵、相关图像矩阵，计算方差图像矩阵，得到计算系数a、计算系数b，计算系数a均值、计算系数b均值；计算细节图像矩阵；通过设置细节提升系数k得到计算增强图像。本发明采用引导滤波降低了计算复杂度，提高了增强处理的实时性。通过引导滤波的差值及和值实现了对图像的有效增强，提升了物体的纹理细节，对噪声具备一定地抑制作用。

技术领域

本发明涉及一种红外视频增强方法，尤其涉及一种基于分离引导滤波的红外视频增强方法，属于红外视频处理的技术领域。

背景技术

随着红外成像技术在医学、交通和军事等领域的应用，红外图像增强方法逐渐成为计算机视觉的一个研究重点。图像增强方法主要分为全局和局部两种方法，全局增强方法采用一个映射函数作用于整幅图像，主要包括：伽马校正、对数校正、直方图均衡化和分段灰度变换等。因为全局增强方法对于处理的信号不具有选择性，所以会增加图像的噪声，降低图像的局部纹理细节。而局部增强方法充分考虑图像的局部结构信息，增强纹理特征，同时对噪声具有一定的抑制作用。

文献一(Lindenbaum M,Fischer M,Bruckstein A M.On Gabor’s contributionto image enhancement[J].Pattern Recognition,1994,27(1):1-8.)提出基于高斯滤波器的线性移不变滤波类方法，该方法相对简单，但是滤除噪声的同时，也使得图像的边缘等高频信息丢失。

文献二(Luo Haibo,Shi Zelin,Hui Ying,et al.Real-time large window-sized 2D median filter based on multi–phased grouping and sorting network[J].Infrared and Laser Engineering,2008,37(5):935-939.)提出一种基于双边滤波(BF)的图像增强方法，但是其计算复杂度与滤波窗口大小有关。

文献三(Durand,F.,Dorsey,J.:Fast bilateral filtering for the displayof high-dynamic-range images.SIGGRAPH(2002))提出基于快速双边滤波(Fast-BF)的增强方法，取得了较好的增强效果，但是其在物体轮廓边缘容易出现反向梯度现象，造成增强图像失真。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统图像增强存在信息丢失及失真等问题，提出一种基于分离引导滤波的红外视频增强方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于分离引导滤波的红外视频增强方法，包括如下步骤：

S1获取红外图像矩阵I；

S2计算引导滤波图像矩阵I_GF，

设置滤波半径r和正则项ε，

利用均值滤波器得到均值图像矩阵μ_I＝mean(I,r)、相关图像矩阵Corr_I＝mean(I.*I,r)，

计算方差图像矩阵Var_I＝Corr_I-μ_I.*μ_I，

计算系数a＝Var_I./(Var_I+ε)、计算系数b＝μ_I-a.*μ_I，