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一种广角红外图像优化方法、系统及相关组件


技术摘要:
本申请公开了一种广角红外图像优化方法、系统及相关组件,包括:使用目标广角红外镜头采集目标靶标的第一红外图像;对第一红外图像进行图像细节增强处理,得到第二红外图像;对第二红外图像进行畸变参数计算,得到校正参数,并利用校正参数对第二红外图像进行逆变换,  全部
背景技术:
当前,为了获取夜视下宽视场大视角高质量的场景体验,广角镜头逐渐增多,由于 广角镜头会产生明显畸变以及红外图像对比度低、细节不清晰,造成整体视觉效果较差,对 低质量且噪声较大的畸变红外图像,进行细节增强和畸变校正成为必须要解决的重点技术 难题。 现有红外图像增强方法有以下几种: 基于直方图的图像增强方法类能够将分布不均匀的直方图经过映射变换为均匀 分布,但容易产生细节损失和过度增强,即使通过分段阈值来限制灰度分布,但缺失输入图 像结构特征的考虑,会造成图像效果整体过渡不平滑,噪声增强较多。 基于卷积神经网络或变换域的图像增强方法,虽然可提升红外图像质量,但计算 量太大,对硬件设备要求高,不利于大多数红外成像设备运行。 基于图像自身的特征结合数学多项式进行畸变校正,其复杂性和泰勒展开项的数 量有关,复杂性越大精度越高,需要进行大量的计算,还需额外的图像预处理操作,比如霍 夫变换、畸变线估计、畸变参数迭代计算等,无法保证红外视频实时性。 因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的 问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种处理速度较快、细节清晰的广角红外图像 优化方法、系统及相关组件。其具体方案如下: 一种广角红外图像优化方法,包括: 使用目标广角红外镜头采集目标靶标的第一红外图像; 对所述第一红外图像进行图像细节增强处理,得到第二红外图像; 对所述第二红外图像进行畸变参数计算,得到校正参数,并利用所述校正参数对 所述第二红外图像进行逆变换,得到第三红外图像; 对所述第三红外图像进行插值处理,得到第四红外图像; 确定并存储所述第一红外图像和所述第四红外图像之间的校正关系; 使用所述目标广角红外镜头采集待优化红外图像; 对所述待优化红外图像进行图像细节增强处理,并利用所述校正关系进行优化处 理,得到优化后红外图像。 优选的,所述对所述第一红外图像进行图像细节增强处理,得到第二红外图像的 过程,具体包括: 4 CN 111612720 A 说 明 书 2/8 页 利用滚动导向滤波,将所述第一红外图像分离为细节层图像和基础层图像; 利用Retinex理论对所述基础层图像的灰度级范围进行调整,并通过直方图均衡 化扩宽所述灰度级范围,得到处理后基础层图像; 对所述细节层图像进行gamma变换,得到处理后细节层图像; 对所述处理后细节层图像和所述处理后基础层图像进行加权融合,得到第二红外 图像。 优选的,所述对所述第二红外图像进行畸变参数计算,得到校正参数的过程,具体 包括: 对所述第二红外图像进行多方向梯度计算,得到对应的边缘图像; 对所述边缘图像进行腐蚀膨胀操作,并去除干扰边缘线,得到待拟合图像; 对所述待拟合图像中的边缘线进行圆形拟合,并建立单参数除法畸变校正模型, 以确定校正参数。 优选的,所述目标靶标具体为位于加热板前的金属靶标。 优选的,所述校正关系以函数或关系表的形式存储。 优选的,所述使用目标广角红外镜头采集目标靶标的第一红外图像的过程,具体 包括: 使用目标广角红外镜头采集目标靶标在不同测试距离下的第一红外图像。 优选的,所述确定并存储所述第一红外图像和所述第四红外图像之间的校正关系 的过程,具体包括: 确定并存储最优距离下的所述第一红外图像和所述第四红外图像之间的校正关 系; 所述最优距离具体为边缘图像的清晰度评价值最高的第二红外图像对应的测试 距离。 相应的,本发明还公开了一种广角红外图像优化系统,包括: 获取模块,用于使用目标广角红外镜头采集目标靶标的第一红外图像,还用于使 用所述目标广角红外镜头采集待优化红外图像; 处理模块,用于对所述第一红外图像进行图像细节增强处理,得到第二红外图像, 还用于对所述待优化红外图像进行图像细节增强处理; 校正确定模块,用于对所述第二红外图像进行畸变参数计算,得到校正参数,并利 用所述校正参数对所述第二红外图像进行逆变换,得到第三红外图像;对所述第三红外图 像进行插值处理,得到第四红外图像;确定并存储所述第一红外图像和所述第四红外图像 之间的校正关系; 优化模块,用于利用所述校正关系对图像细节增强处理后的所述待优化红外图像 进行优化处理,得到优化后红外图像。 相应的,本发明还公开了一种广角红外图像优化装置,包括: 存储器,用于存储计算机程序; 处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述广角红外图像优化方 法的步骤。 相应的,本发明还公开了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机 5 CN 111612720 A 说 明 书 3/8 页 程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述广角红外图像优化方法的步 骤。 本发明公开了一种广角红外图像优化方法,包括:使用目标广角红外镜头采集目 标靶标的第一红外图像;对所述第一红外图像进行图像细节增强处理,得到第二红外图像; 对所述第二红外图像进行畸变参数计算,得到校正参数,并利用所述校正参数对所述第二 红外图像进行逆变换,得到第三红外图像;对所述第三红外图像进行插值处理,得到第四红 外图像;确定并存储所述第一红外图像和所述第四红外图像之间的校正关系;使用所述目 标广角红外镜头采集待优化红外图像;对所述待优化红外图像进行图像细节增强处理,并 利用所述校正关系进行优化处理,得到优化后红外图像。本申请首先以目标靶标对目标广 角红外镜头进行标定,并将标定得到的校正关系应用于所有待优化红外图像,提高了图像 的校正效率。同时,由于优化前还进行了图像细节增强处理,因此保证了校正后的红外图像 不会丢失细节和增强噪声。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例中一种广角红外图像优化方法的步骤流程图; 图2为本发明实施例中一种广角红外图像优化方法的子步骤流程图; 图3为本发明实施例中一种广角红外图像优化方法的子步骤流程图; 图4为本发明实施例中一系列多方向梯度计算中梯度算子的初始值; 图5为本发明实施例中一种广角红外图像优化系统的结构分布图。
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