本申请涉及图像处理,尤其涉及一种红外成像的图像处理方法、设备及存储介质。
背景技术:
1、为降低红外成像过程中,因探测器不均匀所带来的图像噪音,红外成像通常通过非均匀性校正、二次降噪和图像增强的流程去除图像噪音,生成用于显示的红外图像。
2、然而,相关技术中的红外图像处理在对原始红外数据进行两点或多点的非均匀性校正后,通常直接采用均值滤波、双边滤波或各向异性扩散算法进行整体平滑,以抑制随机噪声和固定图案噪声,并输出增强后的红外图像。该过程在抑制噪声的同时,会将场景细节与条纹噪声一并模糊,导致红外图像的纹理信息丢失。
3、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种红外成像的图像处理方法、设备及存储介质,旨在解决红外图像纹理信息丢失的技术问题。
2、为实现上述目的,本申请提供一种红外成像的图像处理方法,所述的方法包括以下步骤:
3、通过边缘保持引导滤波器的滤波处理,对输入图像进行图像特征分离,得到基础层图像和细节残差图像,所述细节残差图像包含所述输入图像的细节内容和条纹内容;
4、对所述细节残差图像执行一维行引导滤波,并将所述一维行引导滤波的输出结果与所述细节残差求差,得到行滤波高频图;
5、以所述行滤波高频图作为输入图,所述基础层图像作为引导图,执行一维列引导滤波,得到条纹层图像;
6、对所述条纹层图像与所述基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像。
7、在一实施例中,所述通过滤波处理,对输入图像进行图像特征分离,得到基础层图像和细节残差图像的步骤包括:
8、对输入图像执行高斯滤波,得到平滑图像;
9、对所述平滑图像进行边缘保持引导滤波,生成所述基础层图像;
10、计算所述平滑图像与所述基础层的差值,得到所述细节残差图像;
11、在一实施例中,所述对所述条纹层图像与所述基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤之后,还包括:
12、通过低通滤波器分离所述去条纹图像的低频成分和高频成分,生成背景图像和细节图像;
13、通过动态范围调整,对所述背景图像执行降噪增强,得到目标背景图像;
14、和/或,对所述细节图像执行图像增强,得到细节层图像;
15、合成所述细节层图像与所述目标背景图像,生成显示图像。
16、在一实施例中,所述通过滤波处理,对输入图像进行图像特征分离,得到基础层图像和细节残差图像的步骤之前,还包括:
17、通过红外探测器,采集原始红外数据;
18、于所述红外探测器预存的非均匀性校正表中,读取与所述原始红外数据中每个像元对应的增益系数和偏置值;
19、将所述像元的原始像素值与对应的所述增益系数相乘,得到中间像素值;
20、将所述中间像素值与对应的所述偏置值相加,得到校正后的像素值;
21、将所述校正后的像素值基于原像素位置排列,形成所述输入图像。
22、在一实施例中,所述对所述条纹层图像与所述基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤包括:
23、将所述条纹层图像与所述基础层图像进行像素点的坐标对齐,确定所述条纹层图像中像素点在所述基础层图像同一像素点坐标的目标像素点;
24、计算所述像素点与所述目标像素点的像素点差值;
25、基于所述像素点坐标,对所述像素点差值进行图像重构,得到所述去条纹图像。
26、在一实施例中,所述对条纹图像与基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤之后,还包括:
27、对所述去条纹图像执行边缘检测,获得边缘图;
28、根据所述边缘图确定所述去条纹图像的高频区域,在所述高频区域内执行超分辨率重建,得到超分辨率图像;
29、输出所述超分辨率图像。
30、此外,为实现上述目的,本申请还提供一种红外成像的图像处理设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如上所述的红外成像的图像处理方法的步骤。
31、此外,为实现上述目的,本申请还提供一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的红外成像的图像处理方法的步骤。
32、本申请提出的一个或多个技术方案,至少具有以下技术效果:
33、本申请通过对红外探测器采集的红外图像执行非均匀性校正,获取输入图像,从而先行削弱探测器固有的非均匀性,并通过导向滤波器对该输入图像执行导向滤波,生成基础层图像,在保留场景边缘与纹理的前提下滤除随机噪声,随后基于该基础层图像,对输入图像进行条纹分离,得到细节残差图像,使原本与细节混为一体的条纹噪声被独立提取,通过统计条纹算法对细节残差图像执行去噪动作,获取残差层图像,仅针对条纹成分实施抑制而不再触碰场景细节,最终将残差层图像合并至基础层图像中,得到去条纹图像。在不扩大平滑范围、不牺牲纹理信息的情况下,将随机噪声、条纹噪声与场景细节分层处理并逐层抑制,从而在整体降噪的同时保持红外图像的纹理完整性,克服现有技术中因整体平滑而导致的细节丢失缺陷。
1.一种红外成像的图像处理方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过滤波处理,对输入图像进行图像特征分离,得到基础层图像和细节残差图像的步骤包括:
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述条纹层图像与所述基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤之后,还包括:
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过滤波处理,对输入图像进行图像特征分离,得到基础层图像和细节残差图像的步骤之前,还包括:
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述条纹层图像与所述基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤包括:
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对条纹图像与基础层图像进行求差,得到所述输入图像的去条纹图像的步骤之后,还包括:
7.一种红外成像的图像处理设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的红外成像的图像处理方法的步骤。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的红外成像的图像处理方法的步骤。