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[发明专利]一种天空背景下红外弱小目标实时检测方法-CN202011322138.5有效
发明人： 陈耀弘;马迎军;易波;谢庆胜;陈卫宁 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种红外弱小目标检测方法，具体涉及一种天空背景下红外弱小目标实时检测方法。本发明的目的是解决现有天空背景下红外弱小目标检测中存在若采用基于序列的检测方法，计算复杂，难以实现实时应用，若采用基于单帧的检测方法，对比度检测精度容易受到杂波影响，在低信杂比场景下的弱小目标检测性能较差，且稀疏问题优化求解计算复杂，无法在工程上进行实时应用的技术问题，提供一种天空背景下红外弱小目标实时检测方法。该方法通过差分高斯滤波器提取占像元总数预定比例的像元作为备选目标，再通过将备选目标的局部对比度和梯度信息相结合的方法，增强目标，抑制背景杂波和噪声干扰，实现快速、高性能地实时检测弱小目标。
一种天空背景红外弱小目标实时检测方法

[发明专利]一种短波红外探测器像元编码曝光的仿真方法-CN202010073973.3有效
发明人： 陈耀弘;王华;马迎军;罗鹰;李季;曾鸿;易波;谢庆胜 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2020-01-22 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明提供一种短波红外探测器像元编码曝光的仿真方法，该方法为后续研究工作提供参考，同时能有效减少开发周期及成本。该方法包括以下步骤：步骤一、采集测试图像和训练过完备字典；步骤二、确定像元编码曝光模型的分辨率；步骤三、确定像元编码曝光模型S的大小；步骤四、生成像元编码曝光模型S；步骤五、在测试图像中提取N帧连续运动的子图；步骤六、计算编码曝光图像I并叠加噪声；步骤七、逐块求解稀疏系数步骤八、计算恢复图像步骤九、得到恢复图像本发明方法能在不增加光学系统尺寸和成本的情况下，实现对弱光环境下运动目标的高质量成像，在部分尺寸受限的生物医学应用和工业应用中有很好的实用价值。
一种短波红外探测器编码曝光仿真方法

[发明专利]一种基于MSR的实时RGB图像增强方法-CN202010065348.4有效
发明人：王华;张德瑞;陈耀弘;曹剑中 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2020-01-20 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明属于实时图像处理技术领域，具体涉及一种基于MSR的实时RGB图像增强方法。本发明方法可在FPGA硬件平台上实现MSR彩色图像增强算法，以对实时彩色图像做高质量的图像增强。该方法包括以下步骤：步骤一、建立查找表；步骤二、输入待处理数据；步骤三、图像增强；步骤四、图像数据映射；步骤五、图像数据输出。本发明方法通过两个尺度的Retinex算法在FPGA上实现实时图像增强算法，实现时采用小尺度σ＝1减小高斯模板和缓存数据的数量，采用大尺度σ＝300实现对算法进行优化；利用帧间图像的相关性进行近似从而避免了同一幅图像的反复迭代，从而使得算法进一步简化。
一种基于 msr 实时 rgb 图像增强方法

[发明专利]一种基于动态高斯参数的图像映射方法-CN202010229882.4有效
发明人：王华;张德瑞;陈耀弘;边河;冯佳 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2020-03-27 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于动态高斯参数的图像映射方法，解决高位深图像映射后细节信息损失严重、对比度降低和动态范围变小的问题。该方法包括：步骤一、输入高位深图像；步骤二、计算高位深图像的灰阶均值和均方差；步骤三、根据高位深图像的灰阶均值和均方差确定亮暗像素的灰阶阈值；步骤四、根据高位深图像的灰阶均值和均方差确定高斯函数的动态参数；步骤五、计算高位深图像各个像素点高斯函数累积概率，对亮暗像素灰阶阈值范围内的像素点进行高斯映射；步骤六、根据线性映射算法将动态高斯映射后的像素点灰阶值映射到低位深图像灰阶值。
一种基于动态参数图像映射方法

[发明专利]一种采用局部特征对比度的红外弱小目标检测算法-CN202110790994.1在审
发明人：韩金辉;陈园园;张鸿辉;朱欣颖;李娜娜;姚遥;陈耀弘;赵骞;李知铮;桑晓丹;赵劼;袁旭野 -专利权人：周口师范学院
申请日： 2021-07-13 - 公布日： 2021-10-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明提供了一种采用局部特征对比度的红外弱小目标检测算法，属于图像处理领域，包括：获取原始图像，对现有的三层窗口进行扩充，得到由一个内层、八个外层构成的新嵌套窗口；采用比差联合的方法分别计算新嵌套窗口的内层和外层的局部对比度，并将所述局部对比度作为内层、外层的特征，在二者之间进行比差联合型对比度的计算，获得特征对比度；利用新嵌套窗口的隔离层，设计加权函数，对所述特征对比度进行加权，以进一步抑制复杂背景、突出目标；使用阈值操作，提取加权处理后图像中的红外弱小目标。该算法相比现有局部对比度算法而言可以取得更好的目标增强能力和背景抑制能力，在检测率、虚警率和实时性等方面具有一定的优势。
一种采用局部特征对比度红外弱小目标检测算法

[发明专利]一种实时高动态成像方法及成像系统-CN202010363457.4有效
发明人：王华;陈耀弘;刘庆;王华伟 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： H04N5/235 文献下载
摘要：本发明提出一种实时高动态成像方法及成像系统，解决现有动态范围扩展方法无法满足对实时性要求较高、延时较小的应用场合，以及存在计算结果有较大误差、高动态图像模糊的问题。该方法包括：步骤一、图像探测器输出高、低增益图像数据；步骤二、对高、低增益图像数据进行格雷码‑二进制码转换；步骤三、获得高、低增益图像的权值；步骤四、进行高动态范围图像的融合；步骤五、高动态范围图像映射；步骤六、将映射后高动态范围图像数据存储于缓存单元；步骤七、读取缓存单元数据并将映射后高动态范围图像数据打包、编码；步骤八、将打包编码后的图像数据送至输出单元输出。
一种实时动态成像方法系统

[发明专利]基于加权的多尺度比差联合对比度红外小目标检测方法-CN202011119463.1在审
发明人：陈园园;韩金辉;张鸿辉;朱欣颖;李娜娜;姚遥;陈耀弘;赵骞;李知铮;桑晓丹;赵劼;袁旭野 -专利权人：周口师范学院
申请日： 2020-10-19 - 公布日： 2021-02-23 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于加权的多尺度比差联合对比度红外小目标检测方法，属于红外小目标检测领域，包括：获取原始红外图像；为原始红外图像计算多尺度比差联合局部对比度MRDLCM；为原始红外图像计算反向局部多样性权重函数RLD，通过反向局部多样性权重函数RLD来进一步抑制复杂背景；将基于反向局部多样性的权重函数RLD的计算结果作为多尺度比差联合局部对比度MRDLCM的权重函数，然后计算基于加权的多尺度比差联合局部对比度MRDLCM_RLD；在基于权重函数的多尺度比差联合局部对比度MRDLCM_RLD计算之后，真正的小目标将在图中最显著，再通过自适应阈值Th运算来提取目标。该方法在检测率和误报率上具有有效性和鲁棒性，且具有并行处理能力，对于提高检测速度非常有效。
基于加权尺度联合对比度红外目标检测方法

[发明专利]一种星间激光通信PAT系统的目标提取与跟踪相机及方法-CN201911214279.2有效
发明人：孟祥笙;韩俊锋;常志远;李治国;陈耀弘;谢小平 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2019-12-02 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： H04B10/118 文献下载
摘要：本发明公开了一种星间激光通信PAT系统的目标提取与跟踪相机及方法。本发明将探测器驱动与数据处理、目标检测与提取、振镜控制跟踪三部分功能在软硬件两方面进行集成设计，能够降低脱靶量延时，提高系统闭环控制带宽，进一步提升PAT系统的跟踪精度。该相机的基本工作原理是：短波红外探测器接收从精信标光，在模拟电压与FPGA芯片的数字时序激励下，完成对精信标光的探测与输出，该输出信号经过放大电路与模数转换电路的处理，形成数字图像信号进入FPGA芯片。FPGA芯片内部对数字图像数据进行预处理、高精度光斑提取、振镜控制等一系列处理，输出数字量至数模转换器产生控制电压，最终控制精跟踪振镜完成高精度、低延时的精信标光跟踪。
一种激光通信 pat 系统目标提取跟踪相机方法

[发明专利]一种短波红外探测器自适应曝光方法-CN201811161677.8有效
发明人：段程鹏;陈耀弘;刘庆;谢庆胜;王华伟;曹剑中 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所;中国科学院大学
申请日： 2018-09-30 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： H04N5/235 文献下载
摘要：为解决现有的短波红外自适应曝光算法输出图像质量较差，以及会导致曝光时间档切换时图像突变和图像反复震荡问题，本发明提供了一种短波红外探测器自适应曝光方法，包括步骤：1)设定目标输出灰度值；2)计算探测器输出图像的中心区域灰度统计平均值与目标输出灰度值的差值；3)根据差值，在曝光增加方向和减小方向分别设置三个判断阈值；4)设置曝光增大方向和减小方向门限值；5)调整曝光增益和曝光时间直至中心区域灰度统计平均值等于目标输出灰度值。本发明曝光时间变化具有三种步长，能有效避免曝光时间调整时图像突变现象；曝光增加方向和曝光减小方向调整分别采用不同的判断灰度门限，可有效避免曝光调整时图像反复震荡现象。
一种短波红外探测器自适应曝光方法

[发明专利]一种医学红外图像重建方法、系统和计算机及存储介质-CN201910689274.9在审
发明人： 陈耀弘;武力;王华伟;谢庆胜 -专利权人：西安中科飞图光电科技有限公司
申请日： 2019-07-29 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明属于医学红外图像处理方法，具体涉及一种医学红外图像重建方法、系统和计算机及存储介质。解决了现有红外图像处理中，红外图像的对比度不足，经重建后边缘轮廓仍然较为模糊，导致精度不足的问题。其中重建方法包括采集稳定的预处理图像，分割为多个像元，根据每个像元温度恢复速率和制冷速率得到每个像元的活性比，通过色彩映射得到相应的活性比图像完成重建；重建系统包括红外热像仪、图像处理模块和显示模块，用于实现上述方法。另外，本发明的重建方法还能够存储于计算机可读存储介质或存储于计算机的处理器上用于执行。能够得到对比度和轮廓清晰度更好的图像。
重建红外图像像元红外图像处理存储介质活性比计算机医学存储计算机可读存储介质图像图像处理模块红外热像仪预处理图像温度恢复显示模块重建系统后边缘速率和映射处理器制冷采集模糊分割

[发明专利]基于多点标定及拟合的红外图像非均匀性校正方法-CN201810796057.5在审
发明人： 陈耀弘;谢庆胜;段程鹏;易波 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2018-07-19 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： G01J5/00 文献下载
摘要：针对现有采用两点定标法进行非均匀性校正的红外热像仪需要增加温控电路和快门组件，增加了红外热像仪机芯的体积、功耗、硬件成本，降低了红外热像仪的工作可靠性以及工作应用场合受限的问题，本发明提供基于多点标定及拟合的红外图像非均匀性校正方法，包括以下步骤：1)通过多本底拟合的方法获取G_ij以及通过标定的方法获取O_ij；G_ij为像元(i,j)的增益系数，O_ij为像元(i,j)的偏移系数；2)根据获取的G_ij和O_ij，通过校正公式Y_ij＝G_ij×X_ij+O_ij，计算得到校正后的输出图像；其中，X_ij为像元(i,j)校正前的输出图像；Y_ij为像元(i,j)校正后的输出图像。
像元非均匀性校正输出图像标定校正红外热像仪红外图像拟合工作可靠性本底拟合红外热像快门组件偏移系数温控电路校正公式硬件成本增益系数机芯定标功耗受限

[发明专利]比色测温系统显示与标定方法-CN201510202176.X有效
发明人：刘伟;曹剑中;段程鹏;陈耀弘;谢庆胜;易波;陈卫宁;范哲源 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2015-04-24 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： G01J5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种比色测温系统显示与标定方法，包括1】分别对透射光路上探测器所采集的透射光路图像和反射光路上探测器所采集的反射光路图像进行预处理；2】对预处理后的图像进行配准，使透射光路图像上的每一个点在反射光路图像上都有唯一的点与之相对应形成对应点，每组对应点中的两个点对应同一物理位置，即完成图像配准；3】对配准后的两幅图像的所有像素，将对应点中的两个点求灰度值之比，然后采用图像灰度映射算法将灰度比值对应到适合显示的灰度级上，形成信息融合后的图像等步骤。该方法克服了目前焦平面比色测温系统常用比值与温度定标以及透射光路和反射光路所成像分别显示的局限性，且实现过程简单，具有应用和推广价值。
比色测温系统显示标定方法

[发明专利]鱼眼图像畸变的校正方法-CN201410809482.5在审
发明人：王泽锋;曹剑中;陈耀弘;黄继江;张志;张兆会;张海峰;张凯胜 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2014-12-20 - 公布日： 2015-04-22 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种鱼眼图像畸变的校正方法，该方法首先获取标准测试网格板的鱼眼图像和该鱼眼图像实际图像；然后得到的鱼眼图像进行畸变测量，根据极坐标模型对畸变系数进行标定；然后根据校正模型进行校正，为保证校正精度，校正时按中心视场、中间视场、边缘视场分段校正；最后用双线性插值法对空间变换后的像素赋予相应的灰度值以恢复原来位置的灰度值。本反面运算简便，测量精度高，能很容易在EPGA、DSP等硬件系统中实现。有很高的实用价值。
图像畸变校正方法

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