[发明专利]一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法

权利要求书

1.一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:初始化：采集第一帧未校正原始图像Y₁(i,j)，并将第一帧时的增益校正参数g₁(i,j)和偏置校正参数o₁(i,j)置为全1与全0；

S2：非均匀性校正：读入一帧新的未校正原始图像Y_n(i,j),n＝2,3,4...，并与上一帧未校正原始图像Y_n-1(i,j)一同利用当前非均匀性校正参数进行非均匀性校正，获得第n-1帧校正后图像X_n-1(i,j)与第n帧校正后图像X_n(i,j)；

S3：采用新的投影偏移估计量算法来进行相邻两帧帧间配准，获取一对相邻帧图像，一帧设置为参考图像，一帧设为当前图像，计算两帧图像水平和垂直方向的投影和公式如下：

计算相邻两帧图像行、列投影的互相关系数矩阵，公式如下：

分别选择行、列互相关系数矩阵最小值作为相邻两帧图像的行、列方向的相关位移量，公式如下：

S4：增益、偏置校正参数调整：假定在两个相邻帧的场景中有一个重叠区域，在进行了非均匀性校正算法之后，相邻两帧应该在重叠区域相同的输出，也就意味着：

y₁＝y₂

y₁＝k₁·x₁+b₁

y₂＝k₂·x₂+b₂

根据这些方程，就可以得到：

是x₁和x₂的平均值，假定由y₂表示的图像是朝向由y₁表示的图像移位，两帧的重叠区域定义为ERR，偏置校正系数调整可以用如下公式计算：

α为收敛步长，增益校正系数调整公式：

S5：参数调整完毕后，帧标号n加1，然后返回步骤S2，由此循环步骤S2至步骤S5，红外焦平面的增益校正参数与偏置校正参数就会不断调整。

2.根据权利要求1所述的一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于：步骤S3的配准阶段，计算相邻两帧图像水平和垂直方向的投影和以及两帧图像行、列投影的互相关系数矩阵，两个互相关系数矩阵最小值即为两相邻两帧图像的相关位移量d_row和d_col。

3.根据权利要求1所述的一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于：步骤S4的增益和偏置校正参数调整，利用步骤S3计算的相对位移，确定相邻两帧的重叠区域，利用相邻帧在重叠区域有相同输出这个原理确定偏置校正参数，再利用偏置和增益校正系数的关系求出增益校正系数。

4.根据权利要求1所述的一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于：步骤S3中的公式中M，N是图像行、列的尺寸，P(i,j)是原始图像的14位像素值。

5.根据权利要求1所述的一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于：步骤S4的公式中x₁和x₂是在两个相邻的帧的重叠区域中的相同的变量，y₁和y₂是在重叠区域中的相邻帧的输出，k₁、k₂、b₁和b₂是相邻两帧的增益和偏置系数。

6.根据权利要求1所述的一种红外图像多尺度智能化非均匀性校正方法，其特征在于：所述方法可集成在单一核心的FPGA上实现。