[发明专利]一种基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法

说明书

本发明公开了一种基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法，针对现有图像背景均衡方法对含点目标和暗斑图像均衡不彻底、易在点目标和暗斑周围形成暗环和亮环的问题，通过对点目标和暗斑的迭代修复来实现更优的背景均衡。其有益效果在于：可以在对图像进行背景均衡处理时，同时抑制点目标周围的暗环和暗斑周围的亮环，克服点目标拉高和暗斑拉低其邻域背景的问题，从而提升点目标的信噪比，并能剔除暗斑。

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法。

背景技术

许多情况需要对图像进行背景均衡处理，即将整幅图像调整为一个近似的平面，并且平面灰度为0左右。比如，天空中有飞行物体的图像，为了将飞行物体提取出来，天空本身的起伏就必须要进行均衡处理，从而利于飞行物体的进一步分割。

目前，人们提出了许多背景均衡方法，比如：二维移动窗口平均平滑滤波法，即用各像素周围像素的均值来估计背景；高通滤波法，即将图像通过一个高通滤波器，去除其低频成分，从而得到均衡图像；二维中值滤波法，即用各像素周围像素的中值来估计背景；曲面拟合法，即用多项式或高斯曲面拟合整幅图像作为背景；小波分解法，即将图像进行小波分解，将其低频部分作为背景，等等。

然而，上述方法都存在一定的缺陷，尤其是对含点目标和暗斑的图像而言，可能因为点目标和暗斑的影响，使背景均衡不够精确和彻底。比如前两种滤波方法，虽然可以处理较为复杂的起伏背景，且整体均衡效果较好，但都可能在均衡后的点目标周围形成一个暗环或在暗斑周围形成一个亮环，从而影响后续提取；二维中值滤波法虽然可以克服暗环和亮环问题，但必须采用很大的移动窗口，导致计算量爆炸式增长，难以实时应用；曲面拟合法虽然不会造成暗环和亮环，但也有可能因点目标影响拉高附近背景的灰度或因暗斑影响拉低附近背景的灰度，造成其邻域均衡不彻底，并且无法适应较复杂的起伏背景；小波分解法虽然能更好的应对复杂起伏背景，但对点目标和暗斑也有同样的问题，并且算法复杂，计算量大，不便于实际应用，等等。因此，亟待一种能同时实现彻底背景均衡、处理复杂起伏背景、计算代价小的图像背景均衡方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有图像背景均衡方法对含点目标和暗斑图像均衡不彻底、易在点目标和暗斑周围形成暗环和亮环的问题，提供一种基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法，可以用较小的计算代价达到更好的背景均衡效果。

本发明的采用的技术方案为：一种基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法，由于二维移动窗口平均平滑滤波法兼具计算量小、均衡效果好、可以处理复杂起伏背景的优点，因此本发明提出以二维移动窗口平均平滑滤波法为基础，通过对点目标和暗斑的迭代修复来实现更优的背景均衡。其中迭代修复分别是指对暗区的修复、对亮区的修复和对暗区的再次修复，具体实现步骤如下：

步骤(1)对原始图像进行平滑滤波、暗区分割及插值替换，得到首次修复图像；

步骤(2)对首次修复图像进行平滑滤波、亮区分割及插值替换，得到二次修复图像；

步骤(3)对二次修复图像再次进行平滑滤波、暗区分割及插值替换，得到最终均衡图像；

步骤(4)如果均衡不彻底，可重复以上步骤(2)～步骤(3)步直到满足要求。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

利用该方法，可以在对图像进行背景均衡处理时，同时抑制点目标周围的暗环和暗斑周围的亮环，克服点目标拉高和暗斑拉低其邻域背景的问题，从而提升点目标的信噪比，并能剔除暗斑。

附图说明

图1是本发明基于迭代修复的点目标和暗斑图像背景均衡方法的流程图；

图2是实施例中的原始图像；

图3是实施例中原始图像的三维图；