[发明专利]一种可应对高动态范围红外图像的数字细节增强实现方法

说明书

技术领域

本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种可应对高动态范围红外图像的数字细节增强实现方法。

背景技术

随着红外探测器技术的不断发展，红外成像器越来越广泛地应用于诸多领域。红外图像表征场景的红外辐射分布，主要取决于景物的发射率和温度分布，其灰度波动来源于场景辐射中各部分的辐射变化。

通常红外探测器输出的模拟信号通常采样为14bit精度的数字信号，理论上可表征16384个灰度等级。在普通场景下，由于场景中景物的红外辐射相差不大和探测器灵敏度的限制，一般探测器响应输出的灰度范围只占据16384个灰度等级中的很小的一段，这种场景下，应用传统的线性拉伸方法就能得到很好的图像效果。

但是现实中经常还会遇到另一种场景：高动态范围场景。比如海天、天地场景、海面亮带，或者在普通场景中加入高温或低温物体等。这些场景的共同的特点是灰阶分布范围广，在其灰阶分布范围内有大量无效灰阶存在。具有这种特点的场景称之为高动态范围场景。传统的线性处理方法处理这类场景下的红外图像会丢失大量细节，甚至有可能处理后的图像对比度过于剧烈，不适合人眼观察，难以满足使用需求，因此需要一种可应对高动态范围场景的红外图像处理技术。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有技术中的数字细节增强方法存在过冲、伪细节和细节增强不明显的缺陷，不能满足高动态范围红外图像数字细节增强的技术要求。

本发明的技术方案如下所述：

一种可应对高动态范围红外图像的数字细节增强实现方法，包括以下步骤：步骤1.利用向导滤波器对红外图像进行基频和细节的分离；步骤2.采用自适应平台直方图均衡化对基频图像进行对比度调整；步骤3.合成最终输出图像。

作为优选方案：

步骤1中，采用下式进行向导滤波：

qi=1|w|·Σk,i∈wk(σk2σk2+ϵpi+ϵσk2+ϵpk‾);]]>

式中，

p_i为向导图像中点i的像素值；

q_i为输出图像中点i的像素值；

w_k为一个窗口；

|w|为窗口w_k内像素的个数；

k为w_k窗口中每个像素点；

i为w_k窗口中正在处理的像素点；

为向导图像在窗口w_k内的方差；

为向导图像在窗口w_k内的均值；

ε为平滑系数；

采用下式分离细节图像：