[发明专利]一种红外图像细节增强的动态范围压缩方法

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是公开了一种红外图像细节增强的动态范围压缩方法包括下述步骤：统计输入红外图像AD值的直方图；查找直方图中像素数目大于0的最大AD值X_max与最小AD值X_min；计算被映射最小AD值X_s0；计算被映射最大AD值X_s5；查找直方图中[X_s0，X_s5]区间的像素数目最多的AD值X_p1；(6)从X_p1向X_s0搜索主区1下边界AD值X_s1；从X_p1向X_s5搜索主区1上边界AD值X_s2；查找直方图中[X_s2，X_s5]区间的像素数目最多AD值X_p2；从X_p2向X_s2搜索主区2下边界AD值X_s3；从X_p2向X_s5搜索主区2上边界AD值X_s4；计算主区AD数目、过渡区AD数目；计算过渡区映射灰度数目；计算主区1映射灰度数；计算主区1映射灰度数；计算AD值各自对应的映射灰度；将输入红外图像的AD值映射至[Y_s0，Y_s5]范围灰度值，并在显示设备显示。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种红外图像细节增强的动态范围压缩方法。

背景技术

在红外热成像应用场景中，低温与高温物体同时存在时，其热辐射的最低温到最高温的总体动态范围比较大，但在物体局部范围内的温度分布相对缓和，温差一般比较小。为了不丢失温度信号的微小变化又兼顾大动态范围，高性能的红外成像系统通常对红外探测器的输出信号采用14位或更高位A/D进行采样处理，最大程度保留场景中的细节信息。由于显示设备一般采用8位数据进行显示，因此必须对采集的14位或更高位红外图像数据进行动态范围压缩，压缩为8位灰度数据进行显示。在压缩过程中，如若压缩方法不当，将大量丢失高精度A/D采集的红外图像数据中隐含的细节信息。

对于温差小的普通场景，红外图像灰度将集中在较小范围，采用线性映射方法即可将动态范围压缩到0～255之间。对于同时存在高温与低温物体且两者之间存在较大温差的场景，其红外图像像素的灰度分布特征表现为：(1)温度分布的总体区域范围内温差较大，像素灰度值变化范围与8位的256个灰度级范围相比要大很多；(2)温度分布的局部区域范围内温差相对较小，像素局部灰度值变化范围较小；(3)温度分布的高低温过度区域会存在温度断层，即部分灰度值在直方图统计的像素数量为零。若对大动态范围场景红外图像数据仍然采用线性映射时，无法有效利用256个灰度级，使得显示图像表现为整体偏暗、对比度低、信噪比小、细节不明显及细节丢失等特点，严重影响图像视觉效果。

此外，直方图均衡映射方法将图像中概率密度大的像素拉开灰度层次，而将概率密度小或为零的像素压缩灰度层次，从而让各个灰度级得到有效利用，增强图像对比度。但是直方图均衡对概率密度大的像素组成的图像与噪声会同时增强，而概率密度小的目标和细节则会被抑制甚至丢失。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种红外图像细节增强的动态范围压缩方法，该方法有效增强了红外图像的细节，并为后续图像质量的优化处理提供有效保障。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种红外图像细节增强的动态范围压缩方法，包括下述步骤：

(1)统计输入红外图像AD值的直方图；

(2)查找直方图中像素数目大于0的最大AD值X_max与最小AD值X_min；

(4)计算被映射最小AD值X_s0；

(4)计算被映射最大AD值X_s5；