[发明专利]一种红外图像增强方法及系统

权利要求书

1.一种红外图像增强方法，其特征在于，包括：

基于剪切波变换，将初始红外图像分解成至少一幅低频子带图和多幅不同尺度和方向的高频子带图；

对所述低频子带图进行图像灰度变换，获取校正后的低频子带图；

提取每幅所述高频子带图的结构特征，分析所述结构特征的属性，赋予每个所述结构特征相应的增益权重；根据所述增益权重对所述高频子带图进行自适应放大；

将所述校正后的低频子带图与自适应放大后的高频子带图进行剪切波逆变换处理，获取增强红外图像；

所述提取每幅所述高频子带图的结构特征，包括获取所述高频子带图在同一尺度空间内不同方向高频子带系数的最大值，并利用所述最大值表征所述高频子带图的结构特征；

所述结构特征的数学表达式为：

其中，Ψ_j，l(x)表示第l层第j方向的剪切波基函数；||I,Ψ_j，l(x,y)||表示高频子带图I的像素点(x，y)在第l层和第j方向的剪切波高频子带系数；f_l(x，y)表示高频子带图I在第l尺度高频子带系数的结构特征；

所述分析所述结构特征的属性，包括计算不同尺度间剪切波子带图的相关性，并根据所述相关性分析所述结构特征的属性；

所述结构特征的属性的数学表达式为：

其中，L为剪切波分解层数；F_l(x，y)表示高频子带图I的像素点(x，y)在第l层剪切波高频子带图中结构特征的属性；为内积运算符号；

所述赋予每个所述结构特征相应的增益权重，包括根据所述结构特征的属性，构建非线性的高频子带系数增益函数；

所述高频子带系数增益函数的数学表达式为：

其中，函数S(t)＝1/(1+exp(-t))，t为中间参数；T₁和T₂分别为区分噪声和强边缘的阈值；E(F_l(x,y))为高频子带系数增益函数。

2.根据权利要求1所述的红外图像增强方法，其特征在于，所述剪切波变换的方法具体为“Meyer”窗函数的离散非下采样剪切波变换。

3.根据权利要求1所述的红外图像增强方法，其特征在于，所述对所述低频子带图进行图像灰度变换，获取校正后的低频子带，包括对所述低频子带图进行分段伽马变换，获取所述校正后的低频子带；

所述分段伽马变换的数学表达式为：

其中，u表示图像灰度值，γ₁和γ₂分别为暗区像素点灰度阈值n₁时的伽马值和亮区像素点灰度阈值n₂时的伽马值，g′(u)为分段伽马变换函数。

4.根据权利要求1所述的红外图像增强方法，其特征在于，所述根据所述增益权重对所述高频子带图进行自适应放大，包括将与每幅所述高频子带图相对应的高频子带系数增益权重和剪切波高频子带系数相乘，以乘积的结果作为所述高频子带图的增益后的高频子带系数；根据所述增益后的高频子带系数，对所述高频子带图进行自适应放大；

所述增益后的高频子带系数的数学表达式为：

||I,Ψ_j，l(x,y)||′＝E(F_l(x,y))·||I,Ψ_j，l(x,y)||

其中，||I,Ψ_j，l(x,y)||′为增益后的高频子带系数函数。