海上阳光亮带干扰下的红外图像补偿方法

摘要

一种海上阳光亮带干扰下的红外图像补偿方法。其步骤为：(1)读入一幅阳光亮带干扰下的红外图像；(2)利用中值滤波，对输入的阳光亮带干扰下的红外图像进行去噪；(3)通过最大类间方差Otsu算法，划分受阳光亮带干扰区域与未受亮带干扰区域；(4)计算补偿模板参数；(5)补偿图像中受阳光亮带干扰区域；(6)对阳光亮带干扰下的红外图像进行增益变换处理。本发明对单幅图像进行处理，对阳光亮带干扰区域面积无特殊要求，具有用范围广、计算复杂度低，实时性高的特点。将受阳光亮带干扰的区域进行填充替换，使得本发明具有了图像信息利用率高的优点。本发明可用于图像处理、目标识别等技术领域。

主权项

一种海上阳光亮带干扰下的红外图像补偿方法，包括以下步骤：(1)读入一幅阳光亮带干扰下的红外图像；(2)利用中值滤波，对输入的阳光亮带干扰下的红外图像进行去噪；(3)利用最大类间方差Otsu算法，得到经过中值滤波处理后的去噪的阳光亮带干扰下的红外图像的阈值，将经过中值滤波处理后的去噪的阳光亮带干扰下的红外图像的像素灰度值大于或等于图像阈值的点，作为受阳光亮带干扰区域，将像素灰度值小于图像阈值的点作为未受阳光亮带干扰区域；(4)计算补偿模板参数：(4a)统计经过中值滤波处理后的去噪的阳光亮带干扰下的红外图像未受阳光亮带干扰区域中的像素个数；(4b)按照下式，计算未受阳光亮带干扰区域中所有像素灰度的平均值：$\bar{x}=\frac{\underset{(i,j)\in S}{\overset{n}{\Sigma }}{x}_{ij}}{n}$其中，表示未受阳光亮带干扰区域中所有像素灰度的平均值，S表示未受阳光亮带干扰区域，x_ij表示未受阳光亮带干扰区域S中横坐标为i、纵坐标为j处像素的灰度值，n表示未受阳光亮带干扰区域S中的像素个数；(4c)按照下式，计算未受阳光亮带干扰区域中所有像素灰度的方差：${\sigma }^2=\frac{1}{n}\underset{(i,j)\in S}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_{ij}-\bar{x})}^2$其中，σ²表示未受阳光亮带干扰区域中所有像素灰度的方差，n表示未受阳光亮带干扰区域S中的像素个数，x_ij表示未受阳光亮带干扰区域S中横坐标为i、纵坐标为j处像素的灰度值，表示未受阳光亮带干扰区域所有像素灰度的平均值；(5)补偿图像中受阳光亮带干扰区域：(5a)创建一个M行N列的矩阵模板，行数、列数分别与受阳光亮带干扰的红外图像纵向像素个数、横向像素个数相同，矩阵元素服从高斯分布；(5b)用模板矩阵中的矩阵元素值替代受阳光亮带干扰区域中像素的灰度值；(6)按照下式，将经过中值滤波处理后的去噪的阳光亮带干扰下的红外图像进行增益变换处理：$y_{ij}=\frac{G}{H}{x}_{ij}$其中，y_ij表示经过增益变换后阳光亮带干扰下的红外图像中横坐标为i、纵坐标为j处像素的灰度值，G表示未受阳光亮带干扰时红外探测器的系统增益，H表示受阳光亮带干扰时红外探测器的系统增益，x_ij表示阳光亮带干扰下的红外图像中横坐标为i，纵坐标为j处像素的灰度值。