[发明专利]一种红外数字全息重建中的噪声抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种红外数字全息重建中的噪声抑制方法及装置，使用拉普拉斯金字塔将原始的重建图像分为不同的层，然后使用双边滤波器获取图像的细节信息，再对细节信息进行去噪处理，使用反向拉拉普拉斯金字塔方法将分层图像重建得到干净的重建像。本发明方法可大大增强细节信息，同时可以最大程度地消除噪声。

技术领域

本发明具体涉及一种红外数字全息重建中的噪声抑制方法及装置，属于图像处理技术领域。

背景技术

在红外数字全息成像过程中，由于成像方式为无镜头成像，因此没有传统的镜头聚焦过程。也就是说，被感光焦平面接收到的光线是呈现发散特征的形式，因此，在红外数字全息成像过程中，成像质量受到光线传播途径中的空气中杂质等散射形成的散斑噪声现象特别严重，较普通有镜头的成像方式来看，这种散斑噪声的存在会对最终的成像结果引起极大的视觉影响。同时，在部分将红外数字全息成像技术应用到实际工业测量领域时，这种散斑噪声也会直接影响测量的精度。

在全息重建中，已经提出了许多减少斑点的技术。一种是通过复用全息图进行时间积分，另一种是引入扫描或旋转元件。两种方法都成功地有效地减少了斑点噪声。但是，这些方法存在一些缺点。例如，运动元件方法具有系统干扰的问题。另一方面，时间方法将模糊赋予重建图像，而不是干扰。这在红外数字全息显示器中尤其明显，因为在红外数字全息术中，红外微辐射热测量仪的更长波长和更大像素尺寸使斑点比普通可见光数字全息术严重得多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种红外数字全息重建中的噪声抑制方法及装置，解决了如何有效的去除红外数字全息成像中的散斑噪声的技术问题，大大减少斑点噪声并增强重建的红外全息图的细节。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种红外数字全息重建中的噪声抑制方法，包括以下过程：

采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为若干层图像；

采用双边滤波器对每层图像进行双边滤波，得到每层图像的细节层和能量层；

采用中值滤波器对每层图像中的细节层进行去噪处理，得到去噪后的细节层；

将每层图像中去噪后的细节层和能量层合并，并使用反向拉拉普拉斯金字塔方法将若干层图像重建得到重建后的图像。

进一步的，所述采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为若干层图像，包括：

采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为5层图像。

进一步的，所述采用中值滤波对每层图像中的细节层进行去噪处理，包括：

对中值滤波器在周围区域(3x3)上添加不同遮罩进行改进；

采用改进后的中值滤波对每层图像中的细节层进行去噪处理。

相应的，本发明还提供了一种红外数字全息重建中的噪声抑制装置，包括分层处理模块、双边滤波模块、中值滤波模块和重建模块，其中：

分层处理模块，用于采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为若干层图像；

双边滤波模块，用于采用双边滤波器对每层图像进行双边滤波，得到每层图像的细节层和能量层；

中值滤波模块，用于采用中值滤波器对每层图像中的细节层进行去噪处理，得到去噪后的细节层；

重建模块，用于将每层图像中去噪后的细节层和能量层合并，并使用反向拉拉普拉斯金字塔方法将若干层图像重建得到重建后的图像。

进一步的，分层处理模块中，所述采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为若干层图像，包括：

采用拉普拉斯金字塔将原始红外数字全息图像分为5层图像。