[发明专利]一种压敏漆测量图像信号增强方法及系统

说明书

本发明公开了一种压敏漆测量图像信号增强方法及系统，以指定像素点为中心定义邻域，建立所述邻域内的像素间距离关系模型，建立所述邻域内的像素灰度相似性模型；结合像素间距离关系模型和像素灰度相似性模型，得到指定像素点的估计权重；基于指定像素点的估计权重，计算出指定像素点的信号增强灰度值。本发明提供一种压敏漆测量图像信号增强方法及系统，以解决现有技术对于风洞压敏漆测量技术中的图像降噪手段信噪比较低、容易产生运动模糊等问题，实现为风洞压敏漆测量技术提供专用降噪手段，在抑制压敏漆测量图像噪声同时，保留压敏漆测量图像细节、增强测量图像信号的目的。

技术领域

本发明涉及空气动力学试验测试领域，具体涉及一种压敏漆测量图像信号增强方法及系统。

背景技术

风洞压敏漆PSP(Pressure Sensitive Paint)测量技术，是通过拍摄喷涂于被测模型表面且与压力相关的压敏漆荧光图像，直观、全面和准确地反映出模型表面的全域压力分布状况的一种技术。相比传统的基于压力传感器测压手段，PSP技术可容易地获取模型表面压力场分布，不会对流场造成破坏。

压敏漆受激发光后辐射的荧光强度与压强、温度、激发光强度和油漆厚度等相关。为了排除激发光强度和油漆厚度不均匀带来的影响，通常将气流静止状态下的参考图像I_r与某一流场下的试验图像I相除，通过光强之比利用Stern-Volmer公式，计算压力场分布。PSP技术在测量过程中，图像噪声对测试结果影响巨大，因为比运算对I_r或I中的噪声非常敏感，很容易产生错误测量结果。因此需要对PSP测量图像进行降噪处理，抑制图像噪声，提升测试精度。

目前，国内外在PSP图像降噪处理中的现有技术手段是采用常规的空域滤波和时域滤波：(1)空域滤波方法主要用于单帧图像处理，相关方法包括：中值滤波、均值滤波、高斯滤波等；但是这些方法处理结果信噪比较低，特别是均值滤波、高斯滤波方法采用较大滤波尺寸时，还容易产生图像模糊问题；(2)时域滤波一般采用多帧图像求时域均值的方法进行处理。多帧图像求均值的时域滤波方法，在模型静止且流场定常(即流场不发生瞬态变化)情况下，可取得较好效果，但是，当模型存在运动或流场为非定常(即流场存在瞬态变化)时，时域滤波方法会产生运动模糊问题。

综上，现有技术中还没有特别适用于风洞压敏漆测量技术中的图像降噪处理手段。

发明内容

本发明提供一种压敏漆测量图像信号增强方法及系统，以解决现有技术对于风洞压敏漆测量技术中的图像降噪手段信噪比较低、容易产生运动模糊等问题，实现为风洞压敏漆测量技术提供专用降噪手段，在抑制压敏漆测量图像噪声同时，保留压敏漆测量图像细节、增强测量图像信号的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种压敏漆测量图像信号增强方法，包括以下步骤：

S1、以指定像素点为中心定义邻域；

S2、建立所述邻域内的像素间距离关系模型；

S3、建立所述邻域内的像素灰度相似性模型；

S4、结合像素间距离关系模型和像素灰度相似性模型，得到指定像素点的估计权重；

S5、基于指定像素点的估计权重，计算出指定像素点的信号增强灰度值。