红外图像自动聚焦清晰度评价方法、装置及嵌入式计算机设备与流程

本发明涉及红外图像自动聚焦方法，更具体地说是指红外图像自动聚焦清晰度评价方法、装置及嵌入式计算机设备。

背景技术：

1、红外图像由于受噪声干扰、大气衰减等因素影响存在着信噪比和对比度低等特性，导致采用传统基于空间域特征的清晰度评价函数如能量梯度、roberts、tenengrad、brenner、方差、laplace等函数存在局部峰值、全局峰值位置与焦面存在一定偏差，进而影响自动聚焦的结果。

2、因此，有必要设计一种新的方法，实现对在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点，评价曲线衰减迅速实时性好，聚焦检测效率高，可以更好地满足自动对焦系统对红外图像清晰度评价的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供红外图像自动聚焦清晰度评价方法、装置及嵌入式计算机设备。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：红外图像自动聚焦清晰度评价方法，包括：

3、获取待聚焦的红外图像；

4、对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果；

5、对所述高斯滤波结果进行双边滤波，以得到双边滤波结果；

6、根据所述高斯滤波结果与所述双边滤波结果进行空间分层，以提取高频分量；

7、根据所述高频分量采用清晰度评价函数计算清晰度。

8、其进一步技术方案为：所述对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果，包括：

9、采用高斯滤波的核函数对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果。

10、其进一步技术方案为：所述对所述高斯滤波结果进行双边滤波，以得到双边滤波结果，包括：

11、采用双边滤波核函数与所述高斯滤波结果求积，以对所述高斯滤波结果进行保留边缘细节的双边滤波，以得到双边滤波结果。

12、其进一步技术方案为：所述双边滤波核函数为其中，(i,j,k,l)为加权系数，加权系数由定义域核和值域核乘积决定，定义域核为值域核为双边滤波加权系数为：i和j是当前被卷积像素的坐标点，k和l是领域像素的坐标点；σd为定义域方差，σr为值域方差，f(*)指值域函数值。

13、其进一步技术方案为：所述根据所述高斯滤波结果与所述双边滤波结果进行空间分层，以提取高频分量，包括：

14、对所述双边滤波结果与所述高斯滤波结果进行求差，以得到高频分量。

15、其进一步技术方案为：所述清晰度评价函数为其中，idt(x,y)为高频分量，进行清晰度评价函数计算的图像像素尺寸大小为m*n，m为宽，n为高。

16、本发明还提供了红外图像自动聚焦清晰度评价装置，包括：

17、图像获取单元，用于获取待聚焦的红外图像；

18、高斯滤波单元，用于对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果；

19、双边滤波单元，用于对所述高斯滤波结果进行双边滤波，以得到双边滤波结果；

20、分层单元，用于根据所述高斯滤波结果与所述双边滤波结果进行空间分层，以提取高频分量；

21、计算单元，用于根据所述高频分量采用清晰度评价函数计算清晰度。

22、其进一步技术方案为：所述高斯滤波单元，用于采用高斯滤波的核函数对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果。

23、本发明还提供了一种嵌入式计算机设备，所述嵌入式计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

24、本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

25、本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过对待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理后，再进行双边滤波，结合两次滤波的结果进行空间分层，以提取保留细节的高频分量，并以此计算清晰度，从滤除噪声后并提取保留细节的高频分量生成，无偏性好、单峰性强，抗噪能力强，实现对在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点，评价曲线衰减迅速实时性好，聚焦检测效率高，可以更好地满足自动对焦系统对红外图像清晰度评价的要求

26、下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

技术特征：

1.红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，所述对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果，包括：

3.根据权利要求1所述的红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，所述对所述高斯滤波结果进行双边滤波，以得到双边滤波结果，包括：

4.根据权利要求3所述的红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，所述双边滤波核函数为其中，w(i,j,k,l)为加权系数，加权系数由定义域核和值域核乘积决定，定义域核为值域核为双边滤波加权系数为：i和j是当前被卷积像素的坐标点，k和l是领域像素的坐标点；σd为定义域方差，σr为值域方差，f(*)指值域函数值。

5.根据权利要求1所述的红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，所述根据所述高斯滤波结果与所述双边滤波结果进行空间分层，以提取高频分量，包括：

6.根据权利要求5所述的红外图像自动聚焦清晰度评价方法，其特征在于，所述清晰度评价函数为其中，idt(x,y)为高频分量，进行清晰度评价函数计算的图像像素尺寸大小为m*n，m为宽，n为高。

7.红外图像自动聚焦清晰度评价装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的红外图像自动聚焦清晰度评价装置，其特征在于，所述高斯滤波单元，用于采用高斯滤波的核函数对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果。

9.一种嵌入式计算机设备，其特征在于，所述嵌入式计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明实施例公开了红外图像自动聚焦清晰度评价方法、装置及嵌入式计算机设备。所述方法包括：获取待聚焦的红外图像；对所述待聚焦的红外图像进行高斯滤波处理，以得到高斯滤波结果；对所述高斯滤波结果进行双边滤波，以得到双边滤波结果；根据所述高斯滤波结果与所述双边滤波结果进行空间分层，以提取高频分量；根据所述高频分量采用清晰度评价函数计算清晰度。通过实施本发明实施例的方法可实现对在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点，评价曲线衰减迅速实时性好，聚焦检测效率高，可以更好地满足自动对焦系统对红外图像清晰度评价的要求。

技术研发人员：薛晓勇,吴军法,饶凌坡,宋立峰,张海剑,刘鹏
受保护的技术使用者：浙江黑卡电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21