红外图像降噪方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种红外图像降噪方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、红外热成像设备是主要的图像采集设备之一，其主要是通过红外探测器来接收被探测目标的表面散发的热辐射，进而生成包含被探测目标的红外图像。由于红外探测器自身均匀性及电路噪声等的影响，通常会导致红外图像质量下降，进而影响后续对红外图像的分析。因此通常需要对红外图像进行降噪处理。

2、目前通常利用一些现有的空间域或频域图像降噪方法对红外图像进行降噪，例如均值滤波、高斯滤波、小波降噪、dct算法降噪等。但是，这些降噪方法在对红外图像中的噪声进行滤除的过程中，也会滤除掉一些有用的图像信息，降噪效果不理想。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本技术提供一种红外图像降噪方法、装置、设备及存储介质，通过为红外图像中不同区域设置不同的降噪强度，可以改善降噪效果。

2、第一方面，本技术提供一种红外图像降噪方法，该方法包括：获取目标红外热成像设备采集的第一红外图像，并确定第一红外图像中的平坦区域以及非平坦区域；平坦区域的像素梯度值小于或等于第一预设梯度值，非平坦区域的像素梯度值大于第一预设梯度值；确定通过预设降噪算法对第二红外图像进行降噪处理时的第一降噪强度；第二红外图像为目标红外热成像设备对均匀表面的探测对象进行红外探测得到的图像；第二红外图像对应的探测对象的温度与第一红外图像对应的探测对象的温度之间的差值小于或等于预设差值；第一降噪强度用于使第二红外图像的降噪效果达到预设效果；基于预设降噪算法以及第一降噪强度，对第一红外图像的平坦区域进行降噪处理，并基于预设降噪算法以及第二降噪强度，对第一红外图像的非平坦区域进行降噪处理，得到第一红外图像对应的降噪图像；第二降噪强度小于第一降噪强度。

3、本技术提供的红外图像降噪方法，根据像素梯度值的大小确定第一红外图像中的平坦区域以及非平坦区域。由于平坦区域的像素梯度值较小，蕴含的噪声较多，通常在平坦区域需要更大的降噪强度。而非平坦区域的像素梯度值较大，蕴含更多的边缘细节信息，若采用和平坦区域相同的降噪强度，往往会造成一定的细节损失。因此，本技术针对不同区域特征设置了不同的降噪强度。具体的，本技术可以先标定出平坦区域适配的降噪强度，即确定通过预设降噪算法对第二红外图像进行降噪处理时的第一降噪强度。由于第二红外图像为目标红外热成像设备对均匀表面的探测对象进行红外探测得到的图像，且第一降噪强度用于使第二红外图像的降噪效果达到预设效果，而第二红外图像对应的探测对象的温度与第一红外图像对应的探测对象的温度之间的差值小于或等于预设差值，因此在降噪算法不变的情况下，采用第一降噪强度可以对第一红外图像的平坦区域进行降噪处理，可以产生较好的降噪效果。进一步的，本技术采用小于第一降噪强度的第二降噪强度，对第一红外图像的非平坦区域进行降噪处理，可以较好的保留第一红外图像中的细节信息。如此一来，得到第一红外图像对应的降噪图像不仅消除了噪声，还能更多的保留图像细节信息，使得降噪后的第一红外图像质量得到提高，改善了降噪效果。

4、一种可能的实现方式中，确定第一红外图像中的平坦区域以及非平坦区域，包括：将第一红外图像分割成多个图像块，并对各图像块进行边缘检测，得到各图像块的像素梯度值；将像素梯度值小于或等于第一预设梯度值的图像块，确定为第一红外图像中的平坦区域，将像素梯度值大于第一预设梯度值的图像块，确定为第一红外图像中的非平坦区域。

5、一种可能的实现方式中，非平坦区域包括第一边缘区域、第二边缘区域以及第三边缘区域，第一边缘区域的像素梯度值小于第二边缘区域的像素梯度值，第二边缘区域的像素梯度值小于第三边缘区域的像素梯度值；将像素梯度值大于第一预设梯度值的图像块，确定为第一红外图像中的非平坦区域，包括：对于任意一个图像块，在图像块的像素梯度值大于第一预设梯度值且小于第二预设梯度值的情况下，将图像块确定为第一边缘区域；在图像块的像素梯度值大于或等于第二预设梯度值且小于第三预设梯度值的情况下，将图像块确定为第二边缘区域；在图像块的像素梯度值大于或等于第三预设梯度值的情况下，将图像块确定为第三边缘区域；第一预设梯度值小于第二预设梯度值，第二预设梯度值小于第三预设梯度值；基于预设降噪算法以及第二降噪强度，对第一红外图像的非平坦区域进行降噪处理，包括：针对不同的非平坦区域，采用预设降噪算法以及不同的第二降噪强度进行降噪处理；第一边缘区域对应的第二降噪强度大于第二边缘区域对应的第二降噪强度，第二边缘区域对应的第二降噪强度大于第三边缘区域对应的第二降噪强度。

6、一种可能的实现方式中，基于预设降噪算法以及第二降噪强度，对第一红外图像的非平坦区域进行降噪处理，包括：对于任意一个非平坦区域对应的图像块，每通过预设降噪算法以及第二降噪强度对图像块进行一次降噪处理后，确定图像块的当前噪声比，直到当前噪声比小于或等于预设噪声比，确定图像块完成降噪。

7、一种可能的实现方式中，确定图像块的当前噪声比，包括：基于降噪处理前的图像块以及降噪处理后的图像块，确定图像块滤除的噪声，得到噪声图像块；对噪声图像块进行开运算操作，得到对图像块降噪处理去除的真实图像，并将真实图像中的像素个数与噪声图像块中的像素个数的比值确定为当前噪声比。

8、一种可能的实现方式中，非平坦区域包括第一边缘区域、第二边缘区域以及第三边缘区域，第一边缘区域的像素梯度值小于第二边缘区域的像素梯度值，第二边缘区域的像素梯度值小于第三边缘区域的像素梯度值；第一边缘区域对应的预设噪声比为第一预设噪声比，第二边缘区域对应的预设噪声比为第二预设噪声比，第三边缘区域对应的预设噪声比为第三预设噪声比，且第一预设噪声比大于第二预设噪声比，第二预设噪声比大于第三预设噪声比。

9、一种可能的实现方式中，确定通过预设降噪算法对第二红外图像进行降噪处理时的第一降噪强度，包括：通过变换域图像降噪算法对第二红外图像进行噪声分析，确定第二红外图像的噪声值；根据噪声值，调整变换域图像降噪算法的滤波强度参数，并将调整后的滤波强度参数确定为第一降噪强度；调整后的滤波强度参数用于使所述第二红外图像的降噪效果达到预设效果。

10、第二方面，本技术提供一种红外图像降噪装置，该装置包括获取单元、确定单元以及处理单元；获取单元，用于获取目标红外热成像设备采集的第一红外图像，并确定第一红外图像中的平坦区域以及非平坦区域；平坦区域的像素梯度值小于或等于第一预设梯度值，非平坦区域的像素梯度值大于第一预设梯度值；确定单元，用于确定通过预设降噪算法对第二红外图像进行降噪处理时的第一降噪强度；第二红外图像为目标红外热成像设备对均匀表面的探测对象进行红外探测得到的图像；第二红外图像对应的探测对象的温度与第一红外图像对应的探测对象的温度之间的差值小于或等于预设差值；第一降噪强度用于使第二红外图像的降噪效果达到预设效果；处理单元，用于基于预设降噪算法以及第一降噪强度，对第一红外图像的平坦区域进行降噪处理，并基于预设降噪算法以及第二降噪强度，对第一红外图像的非平坦区域进行降噪处理，得到第一红外图像对应的降噪图像；第二降噪强度小于第一降噪强度。

11、一种可能的实现方式中，确定单元，具体用于：将第一红外图像分割成多个图像块，并对各图像块进行边缘检测，得到各图像块的像素梯度值；将像素梯度值小于或等于第一预设梯度值的图像块，确定为第一红外图像中的平坦区域，将像素梯度值大于第一预设梯度值的图像块，确定为第一红外图像中的非平坦区域。

12、一种可能的实现方式中，非平坦区域包括第一边缘区域、第二边缘区域以及第三边缘区域，第一边缘区域的像素梯度值小于第二边缘区域的像素梯度值，第二边缘区域的像素梯度值小于第三边缘区域的像素梯度值；确定单元，具体用于：对于任意一个图像块，在图像块的像素梯度值大于第一预设梯度值且小于第二预设梯度值的情况下，将图像块确定为第一边缘区域；在图像块的像素梯度值大于或等于第二预设梯度值且小于第三预设梯度值的情况下，将图像块确定为第二边缘区域；在图像块的像素梯度值大于或等于第三预设梯度值的情况下，将图像块确定为第三边缘区域；第一预设梯度值小于第二预设梯度值，第二预设梯度值小于第三预设梯度值；处理单元，具体用于：针对不同的非平坦区域，采用预设降噪算法以及不同的第二降噪强度进行降噪处理；第一边缘区域对应的第二降噪强度大于第二边缘区域对应的第二降噪强度，第二边缘区域对应的第二降噪强度大于第三边缘区域对应的第二降噪强度。

13、一种可能的实现方式中，处理单元，具体用于：对于任意一个非平坦区域对应的图像块，每通过预设降噪算法以及第二降噪强度对图像块进行一次降噪处理后，确定图像块的当前噪声比，直到当前噪声比小于或等于预设噪声比，确定图像块完成降噪。

14、一种可能的实现方式中，处理单元，具体用于：基于降噪处理前的图像块以及降噪处理后的图像块，确定图像块滤除的噪声，得到噪声图像块；对噪声图像块进行开运算操作，得到对图像块降噪处理去除的真实图像，并将真实图像中的像素个数与噪声图像块中的像素个数的比值确定为当前噪声比。

15、一种可能的实现方式中，非平坦区域包括第一边缘区域、第二边缘区域以及第三边缘区域，第一边缘区域的像素梯度值小于第二边缘区域的像素梯度值，第二边缘区域的像素梯度值小于第三边缘区域的像素梯度值；第一边缘区域对应的预设噪声比为第一预设噪声比，第二边缘区域对应的预设噪声比为第二预设噪声比，第三边缘区域对应的预设噪声比为第三预设噪声比，且第一预设噪声比大于第二预设噪声比，第二预设噪声比大于第三预设噪声比。

16、一种可能的实现方式中，确定单元，具体用于：通过变换域图像降噪算法对第二红外图像进行噪声分析，确定第二红外图像的噪声值；根据噪声值，调整变换域图像降噪算法的滤波强度参数，并将调整后的滤波强度参数确定为第一降噪强度；调整后的滤波强度参数用于使所述第二红外图像的降噪效果达到预设效果。

17、第三方面，本技术提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器；存储器存储有处理器可执行的指令；处理器被配置为执行指令时，使得电子设备实现上述第一方面所述的方法。

18、第四方面，本技术提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在电子设备中运行时，使得电子设备执行上述第一方面所述相关方法的，以实现上述第一方面所述的方法。

19、第五方面，本技术提供一种可读存储介质，该可读存储介质包括：软件指令；当软件指令在电子设备中运行时，使得电子设备实现上述第一方面所述的方法。

20、上述第二方面至第五方面的有益效果可以参照第一方面所述，不再赘述。