一种红外图像自适应转伪彩增强方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种红外图像自适应转伪彩增强方法及系统，所述方法包括：根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理；根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取；将生成的带有图像细节增强的数据经过归一化处理，转换为灰度数据；对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算；根据所述直方图统计结果和色标上下限，按照映射规则进行色彩空间转换。与现有技术相比，本发明可以达到强化图像细节，降低图像噪声的目的，可以实时的把红外图像动态范围拉伸，压制背景的同时突出观察目标，增加了图像清晰度、对比度，输出高质量的伪彩图像。在拉伸图像动态范围、加强图像细节时保证了图像质量，使得成像效果有很大提升。
【专利说明】一种红外图像自适应转伪彩增强方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外成像【技术领域】，尤其涉及一种红外图像自适应转伪彩增强方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，红外焦平面探测器技术日益成熟，广泛应用于公安、消防、军事等领域。红外焦平面采集的数据经过非均匀性校正后形成灰度数据，灰度数据需要经过伪彩转换，才能变成可显示图像进行显示。
[0003]由于红外图像数据具有空间相关性强，分辨率低，动态范围小的特点，同时外界环境的随机干扰以及热成像系统的不完善会带来多种复杂的噪声，不同的转换方法导致形成的可观察图像质量有较大区别，而不同效果也会直接影响用户体验。
[0004]具体来说，在实现本发明的过程中，发明人发现现有的方案存在如下缺点:
[0005]现有技术中，常用的转换方法在扩展拉伸图像空间的同时，也把图像噪点扩大了，同时无法很好适应场景的变化，成像效果不够理想。亟需要一种在拉伸图像动态范围、加强图像细节时可以保证了图像质量的新的自适应转伪彩图像增强方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种红外图像自适应转伪彩增强方法及系统。
[0007]一种红外图像自适应转伪彩增强方法，所述方法包括:
[0008]根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理；
[0009]根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取；
[0010]将生成的带有图像细节增强的数据经过归一化处理，转换为灰度数据；
[0011]对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算；
[0012]根据所述直方图统计结果和色标上下限，按照映射规则进行色彩空间转换。
[0013]所述根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理，包括:
[0014]采用5x5中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理；
[0015]将滤波后的结果和原始的图像数据进行相加，得到新的图像。
[0016]所述根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取，还包括:
[0017]将边缘检测结果以加权方式叠加到图像。
[0018]所述对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算，包括:
[0019]检测扫描红外图像的直方图分布数据，找出其灰度的大致分布参数:图像的最小灰度值low、图像的最大灰度值high、图像的平均灰度值avg ；
[0020]图像的最小灰度值low映射到“color_low” ；图像的最大灰度值high映射到“color_high” ；图像的平均灰度值avg映射到“color_avg” ；
[0021]根据当前灰度平均值计算avg_id,与min_level比较,若平均灰度avg小于门限值min_level,增加色标下限；否则，色标下限不变；
[0022]同理计算色标上限。
[0023]所述按照映射规则进行色彩空间转换，包括:
[0024]计算出新的色标条，遍历直方图横坐标，逐个计算所有灰度值对应的颜色；
[0025]把灰度图像转换成彩色图像。
【权利要求】
1.一种红外图像自适应转伪彩增强方法，其特征在于，所述方法包括: 根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理； 根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取； 将生成的带有图像细节增强的数据经过归一化处理，转换为灰度数据； 对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算； 根据所述直方图统计结果和色标上下限，按照映射规则进行色彩空间转换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理，包括: 采用5x5中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理； 将滤波后的结果和原始的图像数据进行相加，得到新的图像。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取，还包括: 将边缘检测结果以加权方式叠加到图像。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算，包括: 检测扫描红外图像的直方图分布数据，找出其灰度的大致分布参数:图像的最小灰度值low、图像的最大灰度值high、图像的平均灰度值avg ； 图像的最小灰度值low映射到“color_low” ；图像的最大灰度值high映射到“color_high” ；图像的平均灰度值avg映射到“color_avg” ； 根据当前灰度平均值计算avg_id,与min_level比较,若平均灰度avg小于门限值min_level,增加色标下限；否则，色标下限不变； 同理计算色标上限。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照映射规则进行色彩空间转换，包括: 计算出新的色标条，遍历直方图横坐标，逐个计算所有灰度值对应的颜色； 把灰度图像转换成彩色图像。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Sobel边缘检测中，Sobel算子模板采 ~xf O xf r—x/ —yf —xf~用一3^ O yf OOO ，根据需求调整边缘检测；所述xf、yf为水 rxf 0 xf\ I xf yf xf _平、垂直方向加权系数。
7.—种红外图像自适应转伪彩增强系统，其特征在于，所述系统包括中值滤波单元、边缘检测单元、归一化单元、色标条计算单元及映射单元，其中， 所述中值滤波单元，用于根据中值滤波对输入的红外图像进行去噪处理； 所述边缘检测单元，用于根据Sobel边缘检测对红外图像进行边缘抽取； 所述归一化单元，用于将生成的带有图像细节增强的数据经过归一化处理，转换为灰度数据； 所述色标条计算单元，用于对所述灰度数据进行直方图统计和映射色标条上下限计算； 所述映射单元，用于根据所述直方图统计结果和色标上下限，按照映射规则进行色彩空间转换。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一叠加单元，用于将所述中值滤波单元滤波后的结果和原始的图像数据进行相加，得到新的图像。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二叠加单元，用于将所述边缘检测单元的边缘检测结果以加权方式叠加到图像。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述色标条计算单元包括直方图统计子单元及色标条上下限计算子单元，其中， 所述直方图统计子单元，用于对所述灰度数据进行直方图统计； 所述色标条上下限计算子单元`，用于计算映射色标条上下限。
【文档编号】G06T5/00GK103489168SQ201310442718
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】范少华 申请人:海视英科光电（苏州）有限公司