[发明专利]一种红外图像质量评估方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种红外图像质量评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步：采集待评价的红外图像，将采集的红外图像保存起来；

第2步：将红外图像放在时间域与空间域内进行分析，通过评价参数进行红外图像的评价；

第3步：进行评价参数的计算，并生成相对应的评价报告。

2.根据权利要求1所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述评价参数包括：

时间域内的噪声等效温差NETD，评价红外机芯的信噪比，其数学模型为：，其中ΔT表示目标与背景的温度差，S表示信号强度，σ表示时间噪声；

信号传函SiTF，评价红外机芯的系统增益大小，其数学模型为：，ΔVsys表示在温差为ΔT下信号电压的变化率。

3.根据权利要求2所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述评价参数包括：

时间域的RMS噪声，其数学模型为：，其中F表示连续采集的帧数，V（i,j,k）表示第k帧图像的第i行第j列的像素电压值，表示在F帧内第i行第j列的像素平均电压值；

最小可分辨温差MRTD，其数学模型为：，其中为红外系统的信噪比，f为目标空间频率，NETD为红外系统噪声等效温差，为红外系统的调制传递函数；为瞬时视场；为人眼停留时间；为帧频；为噪声等效带宽。

4.根据权利要求3所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述评价参数包括：

峰值信噪比PSNR，评价图像的去燥能力，是一个归一化的相对指标，其数学模型为：，其中MSE为均方误差；M×N是图像分辨率；和表示参考图像和待评价图像；

结构相似度SSIM，评价图像边缘、纹理细节信息，其数学模型为：，其中l(x,y)为亮度失真；c（x,y）为对比度失真；s(x,y)为结构失真；为相对权重。

5.根据权利要求4所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述评价参数包括：

粗糙度ρ，评价图像的平滑程度，其数学模型为：，其中为水平掩模矩阵；为竖直掩模矩阵；f为一帧图像矩阵；为矩阵f的一阶范数；

剩余非均匀性U，衡量图像整体的平滑程度，其数学模型为：，其中M和N分别代表红外图像的行数和列数；为第i行，第j列像素的响应输出；为响应平均值。

6.根据权利要求5所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述评价参数包括：

平均梯度GMG，评价图像在两个方向上梯度信息的保留程度，其数学模型为：，其中M和N分别代表红外图像的行数和列数；为第i+1行，第j列像素的响应输出；f(i，j)为第i行，第j列像素的响应输出；f（i，j+1）为第i行，第j+1列像素的响应输出；

残余固定图形噪声RFPN，其数学模型为：将面阵划分为5×5小面阵，并求出每个小面阵的标准差σ，继而对所有小面阵标准差求平均，得到面阵的高频RFPN。

7.根据权利要求1至6任一项所述的红外图像质量评估方法，其特征在于，在所述第1步中，通过数据采集卡采集待评价的红外图像，将采集的红外图像保存起来；

在所述第3步中，使用上位机软件自动进行评价参数的计算，并生成相对应的评价报告。

8.一种红外图像质量评估系统，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。