[发明专利]基于局部信息熵的红外成像装置

权利要求书

1.基于局部信息熵的红外成像装置，用于对固定场景的红外图像采集和显示，其特征在于：

所述红外成像装置包括探测器，还包括用于图像渲染处理的中央处理器和图像处理器，所述红外成像装置的探测器将探测出的每帧图像的像素对应的灰度数据以及每个像素对应的温度数值发送到中央处理器；

所述中央处理器的图像识别单元识别出每帧图像的背景场景、动态场景和临时场景，以及确定不同场景下对象标识；

所述中央处理器的信息熵计算单元，计算三种场景下各图像模块对应的像素的增强系数，所述增强系数用于调整各个像素的对比度；增强系数表存储在所述图像处理器的缓存；

所述图像处理器包括图像增强管线和渲染图像的图元装配单元，所述图像增强管线根据缓存中的增强系数表对红外图像像素的对比度进行非均匀校正；之后利用图元装配单元实现每帧红外图像的渲染。

2.根据权利要求1所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：所述背景场景为第一阈值内不发生变动的资源轮廓；所述动态场景为第二阈值内不发生变动的资源轮廓；所述临时场景为第三阈值内发生变动的资源轮廓。

3.根据权利要求1所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：所述图像识别单元识别出每帧图像的背景场景、动态场景和临时场景对应的资源，为场景对应的资源设置场景属性标识；所述图像识别单元根据轮廓识别出的对象为场景下的资源，并为对象设置资源标识。

4.根据权利要求3所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：所述信息熵计算单元包括精度设置模块、精度规则判断模块和熵计算模块；

所述精度设置模块为不同场景设置高低不同的信息熵计算精度：所述背景场景包括第一精度和第二精度，所述第一精度高于第二精度；所述动态场景包括第三精度和第四精度，所述第三精度高于第四精度；所述临时场景包括第五精度和第六精度，所述第五精度高于第六精度。

5.根据权利要求4所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：所述精度规则判断模块，用于设置不同场景的精度选择策略：

所述背景场景设置的规则如下：将背景场景的图像和上一帧图像的背景场景比较，如果轮廓变化大于30%，当前帧选择第一精度进行信息熵计算；否则，当前帧选择第二精度进行信息熵计算。

6.根据权利要求5所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：所述动态场景，满足任意第三精度的规则，则采用第三精度进行信息熵计算，设置的规则如下：

规则一：如果轮廓变化大于30%，当前帧选择第三精度进行信息熵计算；否则，当前帧选择第四精度进行信息熵计算；

规则二：如果物理轮廓大于轮廓阈值采用第三精度进行信息熵计算，否则采用第四精度进行信息熵计算；

规则三：如果物理轮廓位于屏幕中心距离阈值内，则采用第三精度进行计算，否则，采用第四精度进行计算。

7.根据权利要求6所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于：

所述临时场景满足任意第五精度的规则，则采用第五精度进行信息熵计算，设置的规则如下：

规则一：如果物理轮廓大于轮廓阈值采用第五精度进行信息熵计算，否则采用第六精度进行信息熵计算；

规则二：如果物理轮廓位于屏幕中心距离阈值内，则采用第五精度进行计算，否则采用第六精度进行计算；

规则三：如果物理轮廓为设置的重点识别对象名称，则对物理轮廓进行第五精度计算。

8.根据权利要求7所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于，所述图像处理器的缓存存储红外图像每个像素对应的增强系数表，所述增强系数表包括：像素位置、场景属性标识、像素温度、资源标识和增强系数。

9.根据权利要求8所述基于局部信息熵的红外成像装置，其特征在于，所述图像增强管线包场景数据分层模块、校正计算模块、和场景叠加模块；

所述场景数据分层模块根据像素的场景属性标识，快速识别像素对应的场景类别，根据场景类别进行并行增强处理；

所述校正计算模块对应场景数据分层模块的并行处理方式，将背景场景、动态场景和临时场景对应的像素的对比度，并行利用缓存中的增强系数进行增强处理，然后发送到场景叠加模块；

所述场景叠加模块接收增强后的背景场景、动态场景、和临时场景的像素组合后发送到图元装配单元渲染显示。