[发明专利]基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法

权利要求书

1.基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法，其特征是：所述增强方法由以下步骤实现：

步骤一、输入低对比度光伏板红外图像；

步骤二、对同态滤波算法中传递函数进行改进，获得同态滤波增强后的光伏板红外图像；

步骤三、对CLAHE算法进行改进，获得光伏板红外图像；具体步骤如下：

步骤三一、将步骤二获得的光伏板红外图像分为大小相同的矩形块，并对每个矩形块子图进行裁剪处理；

步骤三二、采用双线性插值法处理步骤三一裁剪后的矩形块子图，获得处理后的光伏板红外图像；

步骤三三、计算步骤三二所述的光伏板红外图像对应的γ值，使用γ值建立映射表，通过查找LUT表法，实现图像的伽马校正，获得增强的光伏板红外图像。

2.根据权利要求1所述的基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法，其特征在于：步骤一中，所述低对比度光伏板红外图像由两部分组成，即：

f(x,y)＝f_i(x,y)·f_r(x,y)

式中，x和y为二维空间中一个坐标点的位置；f_i(x,y)为光伏板红外图像不同位置的光强分量；f_r(x,y)为光伏板反射到人眼的反射分量。

3.根据权利要求1所述的基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法，其特征在于：步骤二的具体步骤为：

步骤二一、采用非线性的对数变换将步骤一所述的红外图像中乘性噪声转化为加性噪声，分离所述红外图像的光强分量和反射分量；

步骤二二、采用傅里叶变换，将对数图像的RGB分布函数变换为频率分布函数；

步骤二三、设定低对比度光伏板红外图像增强的传递函数H(u,v)对所述对数图像进行频域滤波，传递函数表示为：

H(u,v)＝In(D(u,v)+48)·k^-1

式中，k为参数变量；D(u,v)为频率(u,v)到中心频率(u₀,v₀)的距离，表示为

滤波后，对滤波后的对数图像进行傅里叶反变换，再取指数，获得同态滤波增强后的光伏板红外图像g⁽¹⁾。

4.根据权利要求1所述的基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法，其特征在于：步骤三一的具体过程为：

首先，将步骤二获得的光伏板红外图像分为M×N个大小相同、连续且不重合的矩形块，对每个矩形块子图计算其裁剪阈值σ；

然后，采用所述裁剪阈值σ对每个矩形块子图的三通道直方图进行裁剪，将超过裁剪阈值σ的像素点平均分配在原直方图中；

最后，像素点重分布后，裁剪掉的部分又重新超过了裁剪阈值σ，每个矩形块子图结合对应的三通道直方图分布进行重复裁剪，通过多次迭代处理，直至不需要重新裁剪。

5.根据权利要求4所述的基于改进同态滤波和CLAHE的光伏板红外图像增强方法，其特征在于：计算每个矩形块子图的裁剪阈值σ，用下式表示为：

σ＝C_clip·M·N/S

式中，C_clip为CLAHE的裁剪限制值；M和N分别为矩形块子图在x轴和y轴方向上像素个数；S为矩形块子图的亮度级数。