[发明专利]一种基于高层次综合的红外视频增强方法

摘要

本发明揭示了一种基于高层次综合的红外视频增强方法，通过引导滤波算法得到滤波后的图像，利用原图和滤波后的图像得到细节增强后的图像，算法的设计基于视频流的处理方式，无需用到帧缓存，增强算法通过流水线优化提高数据吞吐量，采用高层次综合平台实现高效运行。本发明通过引导滤波算法能得到滤波后的图像，利用原图和滤波后的图像进行细化增强，得到增强图像，红外图像增强效果优，能够增加画面的亮度、对比度，丰富画面的细节，提高清晰度和物体的辨识度，有效地改善机载显示系统的画面效果。算法过程优化成基于视频流的处理方式，并加入流水线提高数据的吞吐量，通过高层次综合平台进行运行，处理速度可达200帧/秒，满足较高实时性要求。

主权项

1.一种红外视频增强方法，其特征在于包括如下步骤：通过引导滤波算法得到滤波后的图像，引导滤波算法的输出图像q与引导图像I之前有局部线性关系，输出图像q是以中心像素为k的窗口w_k里图像I的线性变换：因为该线性模型表明只要引导图像有一个边缘，则输出图像必定有一个边缘，式(1)中(a_k，b_k)是与w_k相关的线性系数，为了最小化输出图像q以及输入图像p之间的差异，定义一个代价函数来表示q与p之间的差异：其中ε是为了防止a_k过大的正则化参数，通过线性回归可得上式的解：式(3)、(4)中μ_k和σ_k²是引导图像I在局部窗口的平均值和方差，w是局部窗口中的像素个数，p_k是输入图像在局部窗口的平均值；在窗口滑动过程中，一个像素i被不同的窗口包括，并且在不同的窗口中，输出像素值不同，为了得到唯一的输出像素值，在此采用均值策略，因此最终的输出像素值可表示为：其中令引导图像I等于输入图像p，可得：其中：因此，输出q的计算需要4个均值滤波器分别算出最后通过：o_i＝(k+1)p_i+q_i  (9)得到细节增强后的图像o，式中k为提升系数。