[发明专利]一种红外图像细节层的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种红外图像细节层的处理方法及装置，其中，所述方法包括：获取原始红外图像；对所述原始红外图像进行引导滤波，获得原始细节层图像；根据所述原始红外图像，获取第一噪声掩膜函数；根据所述原始细节层图像，获取第二噪声掩膜函数；根据所述第一噪声掩膜函数和所述第二噪声掩膜函数，获得第三噪声掩膜函数；根据所述第三噪声掩膜函数对所述原始细节层图像进行处理，获得优化细节层图像。本发明降低计算复杂度的同时实现了对细节层图像的细节放大和噪声抑制之间的相互平衡。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种红外图像细节层的处理方法及装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，红外热成像技术也取得了较大的进步。近年来为了获取更为精确的红外辐射强度和提高红外图像质量，ADC(Analog-to-Digital Converter,模/数转换器)的采样精度得到很大的提高，转换位数达到14位及以上，采样后的数字图像信号可以达到0～16383的动态范围，即所谓的高动态范围。高动态范围(High-DynamicRange，HDR)红外图像相比之前的红外图像，可以提供更多的细节纹理信息，通过对HDR红外图像中感兴趣的区域进行对比度和细节的提升，同时抑制甚至消除图像中其他不关心的区域和噪声，以提高图像的清晰度和人眼感观。

2005年，随着美国FLIR公司数字细节增强(Digital Detail Enhancement,DDE)技术的提出，基于滤波分层的红外图像增强方法成为国内外学者研究热点。其基本思想为对原始图像进行低通滤波以得到包含图像背景等低频信息的基本层图像和包含图像细节、纹理和噪声等高频信息的细节层图像，然后对其分别进行处理，最后融合得到最终输出图像。对于HDR红外图像，细节层的处理往往更加重要，而且由于细节层的噪声和微弱细节在空间域上很难区分开，所以细节层的处理相比于基本层来说也更有难度。早期的基于双边滤波分层的红外图像增强方法中采用Gamma变换(伽马变换)或双边滤波器的参数对细节层图像进行处理，然而Gamma变换并不适用于红外图像的分布特点且固定的Gamma值不能适用不同红外场景，且双边滤波器在边缘处存在梯度反转现象。2010年，引导滤波器的出现很好的解决了双边滤波器的梯度反转问题。引导滤波器是一种线性滤波器，操作简单且在各种图像处理方面都得到较好地运用(如：图像锐化、图像融合、图像去雾等)。当引导图为输入图像时，与双边滤波器一样，引导滤波器具有保边去噪特性，因而引导滤波器在图像细节增强方面有很好地运用。2014年N.Liu等人提出了基于引导滤波的红外图像细节增强算法(GuidedFilter and Digital Detail Enhancement,GFDDE)并得到较好的增强效果，随后基于引导滤波分层的红外图像细节增强方法成为滤波分层方法的主流发展趋势。GFDDE方法采用引导滤波器的核系数作为细节层的增益因子，但需要单独计算引导滤波器的核系数，计算较为复杂；2015年，F.Garcia在提出TDDE-LAGC算法的文章中首次将引导滤波器系数作为细节层的增益因子进行放大处理，从而不用增加运算量。但是考虑到直接利用引导滤波器系数会导致屏蔽噪声的同时削弱一些细节。同年他们提出的TDDE2-LAGC方法采用两个引导滤波器系数相乘作为细节层的噪声掩膜函数处理得到的细节层图像，处理结果较好地抑制了噪声，但同时也模糊了细节。

综上所述，目前针对红外图像的细节层处理的方法不仅计算复杂度高，而且难以实现细节放大和噪声抑制之间的相互平衡。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种红外图像细节层的处理方法及装置，降低计算复杂度的同时实现了对细节层图像的细节放大和噪声抑制之间的相互平衡。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种红外图像细节层的处理方法，所述方法包括：

获取原始红外图像；

对所述原始红外图像进行引导滤波，获得原始细节层图像；

根据所述原始红外图像，获取第一噪声掩膜函数；