紅外熱像去噪算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅外熱象去噪算法，尤其是涉及一種基于時(shí)域?yàn)V波的去噪算法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅外圖像數(shù)據(jù)由于外界環(huán)境的隨機(jī)干擾以及熱成像系統(tǒng)的不完善會(huì)帶來(lái)多種復(fù) 雜的噪聲，一般去噪算法都是采用了空域?yàn)V波的方法例如中值濾波，均值濾波等算法。均值 平滑濾波簡(jiǎn)單，但在降低噪聲同時(shí)會(huì)使圖像模糊，特別是邊緣細(xì)節(jié)處；而中值濾波雖然對(duì)椒 鹽噪聲抑制效果不錯(cuò)，但是對(duì)于點(diǎn)，線細(xì)節(jié)較多的圖像卻不合適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了改善濾波效果，本發(fā)明根據(jù)動(dòng)態(tài)圖像前后的相關(guān)性，給出一種基于時(shí)域?yàn)V波 的去噪算法。由于混雜在紅外圖像中的噪聲大部分都是隨機(jī)的，如果把視頻信號(hào)以幀為周 期進(jìn)行加權(quán)平均，則對(duì)圖像信號(hào)幾乎沒(méi)有影響，這樣不僅可以很好保留圖像的細(xì)節(jié)，而且大 大降低隨機(jī)噪聲，使得紅外圖像穩(wěn)定性更強(qiáng)。
[0004] 本發(fā)明的目的采用下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種紅外熱像去噪算法，其特征在于：所述算法包含下述步驟：把當(dāng)前幀的像素和前 一幀經(jīng)過(guò)降噪處理的像素，按照下述公式計(jì)算，得到濾波過(guò)后的圖像幀， I! = Ii+K*( VL) (1) 其中為前一幀圖像，Ii為當(dāng)前輸入圖像幀，為濾波過(guò)后的圖像幀，K為濾波系數(shù)，KG( 〇，1 )。
[0005]從公式（1)可以看出，這種濾波器在時(shí)間上是遞歸的。而遞歸濾波實(shí)際上就是一個(gè) 低通濾波器，對(duì)于含有隨機(jī)噪聲的圖像來(lái)說(shuō)，隨機(jī)噪聲對(duì)于背景而言變換的快得多，也就是 說(shuō)，背景在時(shí)間上具有低頻特性，而噪聲卻具有高頻特性。因此通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行遞歸濾波， 可以保留背景完整性，而且可以抑制圖像中的隨機(jī)噪聲。
[0006] 上述計(jì)算公式（1)中濾波系數(shù)K的范圍為0~1。濾波系數(shù)K的選擇直接影響濾 波效果，這里的K代表了當(dāng)前處理后的像素值中，幀存儲(chǔ)器中的像素值所占的比例。從公式 可以得出，K只能選擇0~1之間的值，當(dāng)K越大，對(duì)噪聲的抑制越大。此時(shí)若場(chǎng)景變化較 大，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，則濾波后的圖像信息包含了更多的原來(lái)幀的信息，那么在顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí) 就會(huì)有比較明顯的拖影。
[0007] 由此可以看出，K值大小的選擇與圖像中目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)快慢是密切相關(guān)的，當(dāng)圖像內(nèi) 容變化明顯時(shí)，K值選大時(shí)，信噪比改善增加很快，降噪明顯，但是運(yùn)動(dòng)圖像殘像也很嚴(yán)重； 反之，減少K值，可以減少殘像，但是降噪效果較差?；诖?，K值必須設(shè)計(jì)為根據(jù)前后像素 差自動(dòng)更新。
[0008] 所述的濾波系數(shù)K值由根據(jù)像素差更新的非線性函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009] 所述的濾波系數(shù)K值采用分段線性函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其公式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種紅外熱像去噪算法，其特征在于；所述算法包含下述步驟：把當(dāng)前幀的像素和 前一幀經(jīng)過(guò)降噪處理的像素，按照下述公式計(jì)算，得到濾波過(guò)后的圖像幀， !> =ii+K*( 1〇-1：) 其中為前一幀圖像，h為當(dāng)前輸入圖像幀，為濾波過(guò)后的圖像幀，K為濾波系數(shù)，KG( 〇，1 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱像去噪算法，其特征在于：所述的濾波系數(shù)K設(shè)計(jì)為 根據(jù)前后像素差自動(dòng)更新，該濾波系數(shù)K值由根據(jù)像素差更新的非線性函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外熱像去噪算法，其特征在于：所述的濾波系數(shù)K值采用 分段線性函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其公式如下：
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種紅外熱像去噪算法，所述算法包含下述步驟：把當(dāng)前幀的像素和前一幀經(jīng)過(guò)降噪處理的像素，按照下述公式計(jì)算，得到濾波過(guò)后的圖像幀，= I1+K*( I0-I1)，其中：I0為前一幀圖像，I1為當(dāng)前輸入圖像幀，為濾波過(guò)后的圖像幀，K為濾波系數(shù)，K∈( 0,1)。本發(fā)明提供的紅外熱像去噪算法，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)處理，占用資源少，在保留原始紅外圖像特征前提下抑制圖像的噪聲，成像穩(wěn)定，效果明顯，不僅可以很好保留圖像的細(xì)節(jié)，而且大大降低隨機(jī)噪聲，使得紅外圖像穩(wěn)定性更強(qiáng)。
【IPC分類】G06T5-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104778663
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510163850
【發(fā)明人】范少華
【申請(qǐng)人】海視英科光電（蘇州）有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日