[发明专利]一种红外热像仪图像处理方法

说明书

本发明公开一种红外热像仪图像处理方法，其将原始红外图像整体进行直方图均衡以得到全局灰度图像，对原始红外图像局部进行直方图均衡以得局部灰度图像，将局部灰度图像和全局灰度图像进行合并，以映射为增强处理的灰度图像。本发明采用全局与局部直方图相结合，可以获取良好的对比度，既能处理在高温物体大动态范围场景，也能弥补低强度对比度时不足缺陷。

技术领域

本发明属于红外成像技术领域，具体涉及在不同环境温度下的红外热像仪图像处理方法。

背景技术

物体温度在大于绝对零度时，都会存在红外辐射。红外成像正是利用物体的辐射温差，转换成人眼能识别的灰度图像，使其能够在不受环境光照影响下稳定测量目标。由于红外探测本是由热敏感材料制成，红外设备本身存在发热，导致红外图像普遍对比度低，噪声大，需要采用直方图均衡技术等来对红外图像进行处理。红外焦平面接收到热辐射后经过光电转换电路之后以电流或者电压的方式输出，系统再将模拟信号转成16BIT的数字信号，图像成像处理再将16BIT数字信号转成人眼能识别的8bit的灰度图像，在这一个映射过程中，必然存在高动态范围向动态方位压缩的过程，势必导致图像灰度等级的丢失，从而导致图像视觉效果的下降，对此可采用红外直方图处理。传统直方图均衡技术根据灰度的密度将原图动态均匀放大，不可避免带来过爆或者欠爆等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明针对传统红外直方图处理的缺点，提供一种红外热像仪图像处理方法，可以提高红外图像的质量。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种红外热像仪图像处理方法，包括以下步骤：

S1、将原始红外图像整体进行直方图均衡，以得到全局灰度图像；

S2、对原始红外图像局部进行直方图均衡，以得局部灰度图像；

S3、将局部灰度图像和全局灰度图像进行合并，以映射为增强处理的灰度图像。

进一步地，步骤S1包括：

(S11)获取原始红外图像的概率密度函数；

(S12)求解红外图像的累计分布图函数；

(S13)对原始红外图像整体使用全局直方图均衡，将16bit原始图像映射为8bit灰度图像，以得到全局灰度图像。

进一步地，步骤(S13)之后进一步包括：

(S14)剔除全局灰度图像中分布概率为0的灰度，再次进行全局直方图均衡以得到增强的全局灰度图像。

进一步地，先求取全局灰度映射偏置值，进而剔除分布概率为的灰度0的灰度。

进一步地，步骤S2包括：

(S21)求取原始红外整体图像的均值；

(S22)使用均值作为阈值，将原始红外图像进行分割，以得到低温部分与高温部分，对该原始红外图像中直方图中低温部分使用低温阈值进行合并，对于高温部分使用高温阈值进行合并；

(S23)根据分层处理后的直方图，将原始红外图像重新进行16bit到8bit的灰度映射以得到局部灰度图像。

进一步地，步骤(S22)中，低温直方图使用低温阈值开始向均值灰度压缩靠近，高温部分使用高温阈值开始向均值灰度压缩靠近。

进一步地，步骤(S23)之后进一步包括：

(S24)将局部灰度图像进行CLAHE直方图均衡，以得到增强的全局灰度图像。

进一步地，步骤(S23)和步骤(S24)之间，先剔除局部图像中分布概率为0的灰度。