[发明专利]一种基于场景的红外图像非均匀性校正方法

权利要求书

1.一种基于场景的红外图像非均匀性校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：设定基准帧图像为前一帧图像Y_n，并获取当前帧图像Y_n+1，对基准帧图像和当前帧图像进行初始非均匀性校正，得到校正后的基准帧图像和当前帧图像；

S102：对校正后的基准帧图像和当前帧图像均进行无重叠的图像块划分，得到k个无重叠的图像块；

S103：计算k个图像块的方差，并选取方差最大的图像块；

S104：对方差最大的图像块进行二值化操作，得到二值化后的图像块；

S105：对二值化后的图像块在水平方向和垂直方向进行投影，得到投影数组；

步骤S105中，投影数组的公式如下：

式(2)中，x为图像序列号；Pcolx(j)和Prowx(i)分别为图像的行列投影数组；M表示图像列总数；N表示图像行总数,S_x(i,j)表示的是方差最大的图像块；

S106：根据投影数组，对基准帧图像和当前帧图像进行互相关计算，得到投影行、列偏移向量；

S107：根据偏移向量判断场景是否处于运动状态；当行、列偏移向量均大于设定值时，场景为运动状态，执行步骤S108；否则为静止状态，不作任何操作；

S108：存储当前帧DDE细节，并获取下一时刻图像，重复步骤S102～S108，直至存储M张运动帧图像；

S109：对M张运动帧图像进行加权平均，得到最终的输出图像；

步骤S101中，初始非均匀性校正公式如下：

Y_n(i,j)＝X_n(i,j).*K(i,j)-B(i,j).*K(i,j) (1)

式(1)中，n表示图像序列号，(i,j)表示探测器阵列对应的行列坐标号，K(i,j)和B(i,j)分别是红外探测器本身放大电路带来的原始的增益图像和本底图像，X_n是红外原始图像；

步骤S106中，投影行、列偏移向量的计算过程如下：

式(3)中，2Δrow和2Δcol为预设的偏移量上限；C_row(h)和C_col(l)分别为行互相关和列互相关数组，数组的大小为h和l的范围；Prow_n和Prow_n-1分别为当前帧和基准帧的行投影，Pcol_n和Pcol_n-1分别为当前帧和基准帧的列投影；

根据C_row(h)和C_col(l)，求取行、列偏移向量，如式(4)：

步骤S108中，存储当前帧DDE细节，具体为：

对当前帧图像进行高斯滤波操作，得到滤波后的图像；

当前帧图像与滤波后的图像的差值即为当前帧的DDE细节；

步骤S109中，对M张运动帧图像进行加权平均，具体为：计算每个图像中，各位置像素值的权重系数，并对累加M帧细节取均值，最后与权重系数相乘得到最终加权细节图，利用加权细节图更新当前帧本底图像，得到最终输出图像；

具体如公式(5)、(6)：

公式(5)中(i,j)表示探测器阵列对应的行列坐标号，W是权重系数，大小为512×640，DtlAcc是M帧细节累加获得，max(DtlAcc(i,j,:))对应的同一位置M个像素值中最大灰度值，min(DtlAcc(i,j,:))对应的是同一位置M个像素值中最小灰度值；

加权细节图如公式(6)所示：

PicDlt(i,j)＝W(i,j)*(mean(AdlAcc(i,j,:)))(6)

更新当前帧的本底图像，并对当前帧图像进行非均匀性校正：

Y_n(i,j)＝X_n(i,j).*K(i,j)-(B(i,j)+PicDlt(i,j)).*K(i,j)

Y_n则为最终的输出图像。