专利名称：基于自适应双平台的红外图像增强方法
技术领域：
本发明属于数字图像处理技术领域，涉及ー种基于自适应双平台的红外图像增强方法。
背景技术：
红外图像是场景热辐射分布的成像，由于场景中的目标与背景之间的温差相对比较小，红外图像最显著特点就是“高背景低反差”，其信噪比也较可见光图像低。因此为了能够从红外图像中正确地识别出目标，提高其信噪比，必须对红外图像进行增强处理。直方图均衡化是根据图像的灰度分布信息进行灰度调整，以达到图像增强的效果，但该方法会过度放大占有较多像素的背景和噪声，占有像素数较少的目标和细节由于被抑制而变得模糊甚至丢失。当图像灰度级数较少，且分布集中在低灰度值区域、存在大量像素灰度接近于零时，其均衡结果容易出现“过亮”现象。因此，直方图均衡化并不能够很好的增强红外图像，有时甚至会降低图像的对比度；基于平台直方图的红外图像增强算法通过对统计直方图设置上限平台阈值，对图像中占有大量像素的背景进行适度的抑制，但是平台值确定比较困难；双平台直方图均衡算法通过选择两个合适的平台阈值T1和T2(其中T1 > T2)，分别作为上限平台和下限平台，对图像的统计直方图进行修改，然而这种双平台直方图均衡算法中的平台阈值的选取很困难，其次背景抑制效果没有达到最佳，只对背景或噪声中大于平台阈值T1的灰度进行了抑制。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于自适应双平台的红外图像增强方法，以解决现有方法中平台阈值选取困难，背景、噪声抑制效果不佳的问题。 为实现上述目的，本发明的基于自适应双平台的红外图像增强方法步骤如下(I)通过直方图峰值统计法得到双平台中的下限阈值tl ；(2)通过对目标区域峰值的邻域灰度级进行局部最大值估计得到上限阈值t2 ；(3)对直方图灰度进行等间距均衡处理，把灰度等级在整个显示范围内等间距排列，从而获得灰度连续的红外图像。进ー步的，所述步骤(I)中直方图峰值统计法为首先寻找图像在直方图上的最低灰度级min ;其次,将i遍历所有大于min的灰度级,斜率·s~(0 =ヒ处' hls<jmn)，i e [min,
max]，将i遍历所有大于min的灰度级,则斜率最大者对应的灰度级为背景峰值所对应的灰度级Btl,式中his (i)和his (min)分别为灰度级i和min对应的像素数；目标区域下限阈值h = Bjn，其中η为0-10之间的随机整数，η为可调整參数。进ー步的,所述步骤(2)中局部最大值估计法的步骤如下(a)由最高灰度级H向低灰度级遍历求得目标峰值点，大致确定目标区域所包括的灰度级范围；(b)在目标区域灰度级范围内任意采集I个点；(C)计算以该点为中心的十字形窗ロ，其中十字形窗ロ的纵向和横向的长度为k，内灰度值的中值/(O (k=3,5,7,9···)；⑷重复(b)(c)步骤
k次，得到k个中值；(e)对得到的k个中值进行排序，得到最大值Mmax就是我们所要求取的上限阈值t2。进ー步的，所述步骤(3)在分段线性变换处理的基础上再进行灰度间距的均衡处理，具体步骤为1)对处理后的有效灰度级数目Le进行统计
权利要求
1.一种基于自适应双平台的红外图像增强方法，其特征在于，该方法的步骤如下 (1)通过直方图峰值统计法得到双平台中的下限阈值tl； (2)通过对目标区域峰值的邻域灰度级进行局部最大值估计得到上限阈值t2； (3)对直方图灰度进行等间距均衡处理，把灰度等级在整个显示范围内等间距排列，从而获得灰度连续的红外图像。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)中直方图峰值统计法为首先寻■找图像在直方图上的最低灰度级min ;其次,将i遍历所有大于min的灰度级,斜率
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中局部最大值估计法的步骤如下(a)由最高灰度级H向低灰度级遍历求得目标峰值点，大致确定目标区域所包括的灰度级范围；(b)在目标区域灰度级范围内任意采集I个点；(c)计算以该点为中心的十字形窗ロ，其中十字形窗ロ的纵向和横向的长度为k，内灰度值的中值
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)在分段线性变换处理的基础上再进行灰度间距的均衡处理，具体步骤为1)对处理后的有效灰度级数目Le进行统计
全文摘要
本发明涉及基于自适应双平台的红外图像增强方法，该方法首先通过直方图峰值统计方法得到双平台中的下限阈值t1，它代表图像背景与目标区域的分界点；然后通过对目标区域峰值的邻域灰度级进行局部最大值估计法获得上限阈值t2，它代表目标区域和过渡区域的分界点；最后对直方图灰度进行等间距均衡处理，把灰度等级在整个显示范围内等间距排列，从而获得灰度连续的红外图像；本方法通过自适应的选择平台阈值，从整体和局部两个方面考虑了红外图像及其直方图特性，不但可以整体分段调配灰度范围，改善图像适用性，并且能够根据局部各段特点做直方图自适应修正，突出细节，能够对原始红外图像有较为明显的增强效果。
文档编号G06T5/40GK102693531SQ201210007479
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者孙士保, 张晓玲, 李春爱, 杨春蕾, 赵旭辉 申请人:河南科技大学