[发明专利]时域与空域相结合的红外图像实时帧间降噪方法及装置

说明书

本发明涉及一种时域与空域相结合的红外图像实时帧间降噪方法及装置，包括步骤：接收原始红外图像数据，并进行预处理；对预处理后的红外图像数据,利用基于边缘判定的滤波算法去除红外图像边缘孤立的噪声点；利用保留边缘数据的空间域滤波方法，抑制红外图像空间域上的噪声；基于获得的红外图像数据，初始化静态图像模板；利用连续多帧原始红外图像数据，标记红外图像数据的动态像素点和静态像素点；根据标记的动态像素点和静态像素点更新所述的静态图像模板；利用更新后的静态图像模板，对当前帧原始红外图像数据进行处理。本发明能够对红外图像进行实时处理，有效解决红外图像边缘不清晰和拖影问题。

技术领域

本发明涉及一种时域与空域相结合的红外图像实时帧间降噪方法及装置。

背景技术

红外热像仪成像过程中由于其成像组件极易受到外界辐射能量干扰、内部热传导噪声大、灵敏度低等特性，获取的图像数据大多呈现非线性、无律规的抖动且图像噪声点明显。视频是二维图像在一维时间轴上构成的图像序列，降噪的目的在于提升图像的直观视觉效果，引入噪声的图像会影响人的视觉观感，尤其对有目标识别需求的应用影响较大。传统的帧间降噪方法有时间域降噪方法与空间域降噪方法，两种方法都可以一定程度的降低噪声。空间域降噪方法只考虑了像素空间上的相关性，虽然平滑效果好，但是会将清晰地边缘变得模糊。时间域降噪方法如现在较流行的3D降噪算法，nlmeans算法等均采用多帧图像数据计算方式进行降噪但其运算量大，无实时性且图像拖影明显。

发明内容

本发明的发明目的在于提供时域与空域相结合的红外图像实时帧间降噪方法及装置，能够对红外图像进行实时处理，有效解决红外图像边缘不清晰和拖影问题。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

1、一种时域与空域相结合的红外图像实时帧间降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：接收原始红外图像数据，并进行预处理；

步骤2：对预处理后的红外图像数据,利用基于边缘判定的滤波算法去除红外图像边缘孤立的噪声点，得到第一降噪红外图像数据；

步骤3：利用保留边缘数据的空间域滤波方法，对所述第一降噪红外图像数据进行处理，抑制红外图像空间域上的噪声，得到第二降噪红外图像数据；

步骤4：基于步骤3获得的所述第二降噪红外图像数据，初始化静态图像模板；

步骤5：利用连续多帧原始红外图像数据，标记原始红外图像数据的动态像素点和静态像素点；根据标记的动态像素点和静态像素点更新所述的静态图像模板；

步骤6：利用更新后的静态图像模板，对当前帧原始红外图像数据进行处理。

进一步地，步骤1中，通过如下方法对原始红外图像数据进行预处理：

步骤1.1:处理并替换明显的红外图像坏点；

步骤1.2:红外图像进行初步去噪，消除明显噪声；

步骤1.3对红外图像进行拉伸处理。

进一步地，步骤2中，根据红外图像边缘噪声点信息与其邻域的信息不连续性，去除红外图像边缘孤立的噪声点。

进一步地，步骤3中，通过如下方法实现抑制红外图像空间域上的噪声，

式中，G(x,y)是一个与灰度级相关的复合函数，表示红外图像边缘数据；G_r表示红外图像中每个像素值的权值；I_P表示红外图像像素点P对应的像素值；BF表示滤波输出结果；

W_q为每个像素值的权重和，用于权重的归一化：