一種紅外圖像的直方圖均衡化方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種紅外圖像的直方圖均衡化方法，包括：讀取紅外圖像；將紅外圖像分割成至少兩個子圖像；對每個子圖像進行直方圖均衡化處理，獲得至少兩個直方圖均衡化子圖像；拼接直方圖均衡化子圖像。本發(fā)明的實施例中提供的方法中，將紅外圖像進行分割處理，得到多個子圖像，并且分別對每個子圖像進行平臺直方圖均衡化增強，然后將直方圖均衡化之后的子圖像拼接融合成為最終的直方圖均衡化了的紅外圖像。這樣，在進行直方圖均衡化處理時，可以對多個子圖像進行并行處理，然后再對圖像進行融合處理，這樣大大加快了圖像的處理速度。
【專利說明】一種紅外圖像的直方圖均衡化方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及紅外圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種紅外圖像的直方圖均衡化方 法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 紅外成像系統(tǒng)在成像的過程中由于系統(tǒng)自身成像特點的原因，所成圖像具有低信 噪比、低對比度、幾乎沒有紋理信息等特點。因此為了人眼能夠獲取紅外圖像中的視覺信 息，需要對紅外圖像進行一系列處理，包括：圖像的非均勻校正、盲元補償、圖像增強等。
[0005] 紅外圖像增強的方法很多，從圖像處理的作用域出發(fā)可分為： (1)空間域處理：直接對紅外圖像的灰度進行處理，常見方法有：空間域濾波、灰度線 性拉伸、直方圖均衡化等。
[0006] (2)時間域處理：該方法通常涉及多幀的計算，包括時間延時積分、幀間比較等。
[0007] (3)變換域處理：該方法首先將紅外圖像變換到特定的變換域內(nèi)，然后對變換域中 的數(shù)值進行運算，再通過逆變換獲得增強后的紅外圖像，常用的變換域包括傅里葉變換、離 散余弦變換、小波變換等，這種技術(shù)計算復(fù)雜，耗費大量系統(tǒng)資源。
[0008] 在對于FPGA處理紅外圖像增強算法的時候，由于需要對一幀紅外圖像進行逐點 處理，大大降低了紅外圖像增強的速度，也大大降低了紅外圖像的顯示速度。而且，對于復(fù) 雜的多目標(biāo)處理，由于目標(biāo)較多，所以傳統(tǒng)的紅外直方圖均衡化會造成單一目標(biāo)圖像拉伸 范圍過窄，不能進行細(xì)節(jié)顯示。
[0009]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的之一是提供一種處理速度高的紅外圖像的直方圖均衡化方法。
[0011] 本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠保留更多圖像細(xì)節(jié)的紅外圖像的直方圖均衡 化方法。
[0012] 本發(fā)明公開的技術(shù)方案包括： 提供了一種紅外圖像的直方圖均衡化方法，其特征在于，包括：讀取紅外圖像；將所述 紅外圖像分割成至少兩個子圖像；對所述至少兩個子圖像中的每個子圖像進行直方圖均衡 化處理，獲得至少兩個直方圖均衡化子圖像；拼接所述至少兩個直方圖均衡化子圖像，獲得 直方圖均衡化了的紅外圖像。
[0013] 本發(fā)明的一個實施例中，并行地對所述至少兩個子圖像中的至少一部分子圖像進 行直方圖均衡化處理。
[0014] 本發(fā)明的一個實施例中，拼接所述至少兩個直方圖均衡化子圖像的步驟包括：獲 取相鄰的兩個直方圖均衡化子圖像，所述相鄰的兩個直方圖均衡化子圖像分別為第一直方 圖均衡化子圖像和第二直方圖均衡化子圖像；獲得所述第一直方圖均衡化子圖像和所述第 二直方圖均衡化子圖像的交界線；計算所述第一直方圖均衡化子圖像在所述交界線上的點 的數(shù)據(jù)值的均值，獲得第一均值；計算所述第二直方圖均衡化子圖像在所述交界線上的點 的數(shù)據(jù)值的均值，獲得第二均值；計算所述第一均值和所述第二均值的差值；將所述第二 直方圖均衡化子圖像的點的數(shù)據(jù)值減去所述差值。
[0015] 本發(fā)明的實施例中提供的方法中，將紅外圖像進行分割處理，得到多個子圖像，并 且分別對每個子圖像進行平臺直方圖均衡化增強，然后將直方圖均衡化之后的子圖像拼接 融合成為最終的直方圖均衡化了的紅外圖像。這樣，在進行直方圖均衡化處理時，可以對多 個子圖像進行并行處理，然后再對圖像進行融合處理，這樣大大加快了圖像的處理速度。而 且對于多目標(biāo)的紅外圖像增強，由于對圖像進行了分割，每個圖像區(qū)域的目標(biāo)進行了較大 范圍內(nèi)的直方圖均衡化，可以對圖像的細(xì)節(jié)進行很好的顯示。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明一個實施例的紅外圖像的直方圖均衡化方法的流程示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明一個實施例的紅外圖像及其直方圖的示意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明一個實施例的圖像分割的示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明一個實施例的直方圖均衡化的原理示意圖。
[0021] 圖5是圖2中的紅外圖像經(jīng)過圖像分割和子圖像直方圖均衡化之后的示意圖。
[0022] 圖6是圖5中的紅外圖像經(jīng)過拼接融合之后的示意圖。
[0023] 圖7是本發(fā)明一個實施例的圖像拼接融合的示意圖。
[0024]

【具體實施方式】
[0025] 下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例的紅外圖像的直方圖均衡化方法的具 體步驟。
[0026] 圖1為本發(fā)明一個實施例的紅外圖像的直方圖均衡化方法的流程示意圖，下面結(jié) 合附圖對該直方圖均衡化方法進行詳細(xì)說明。
[0027] 如圖1所示，在步驟10中，可以首先讀取紅外圖像。本發(fā)明的實施例中，這里的紅 夕卜圖像可以是由紅外熱像儀對目標(biāo)進行實時成像而獲得的實時圖像，也可以是由紅外熱像 儀預(yù)先對目標(biāo)進行紅外成像而獲得并且存儲在存儲設(shè)備中的紅外圖像。
[0028] 本發(fā)明的一個實施例中，該紅外圖像可以是經(jīng)過了非均勻校正、盲元補償?shù)忍幚?之后的紅外圖像。
[0029] 例如，圖2顯示了本發(fā)明一個實施例中的紅外圖像及其直方圖。
[0030] 然后，在步驟12中，可以將該紅外圖像分割成多個(例如，至少兩個)子圖像。本發(fā) 明的實施例中，這里，分割成的子圖像的數(shù)量可以根據(jù)紅外圖像的復(fù)雜程度而定。
[0031] 本發(fā)明的實施例中，對紅外圖像的分割可以是均勻的、規(guī)律的分割，即每個子圖像 的大小和/或形狀可以是相同的或者符合一定的規(guī)律的。本發(fā)明的其他的實施例中，對紅 外圖像的分割也可以是不均勻的分割，即，每個子圖像的大小和/或形狀可以是不相同的 或者沒有規(guī)律性的。例如，可以根據(jù)紅外圖像的各個部分的復(fù)雜程度不同而分割成大小和 /或形狀不同的子圖像。
[0032] 例如，一個實施例中，如圖3所示，可以將紅外圖像分割為3X3共9個子圖像。每 一個子圖像的直方圖為％，其中，〇〈i蘭3,0〈j蘭3。QfData.alUrow/^line/S]。分割 后的子圖像的數(shù)據(jù)域為Data[l，1]、Data[l，2]……Data[3, 3]。
[0033] 例如，獲取紅外圖像數(shù)據(jù)的高8位值，并將數(shù)據(jù)存放在P[K]的數(shù)組中，其中K為灰 度級，〇 g Κ = 255。Ρ[Κ]為灰度級為Κ的紅外圖像像素點的個數(shù)。
[0034] 然后，在步驟14中，可以對每個子圖像進行直方圖均衡化處理，直方圖均衡化處 理后的子圖像本文稱之為"直方圖均衡化子圖像"。
[0035] 直方圖均衡化處理即將圖像的灰度級從較窄的灰度級范圍拉伸到更寬的灰度級 范圍，其原理如圖4所示。
[0036] 例如，一個實施例中，對于每一個子圖像，可以設(shè)置拉伸平臺：low_in和high_in、 low_out和high_out。將該子圖像進行平臺直方圖均衡化，即將low_in至high_in之間的 值映射到l〇w_out至high_out之間的值。low_in以下與high_in以上的值被剪切掉了， 也就是說，l〇w_in以下的值映射到low_out，high_in以上的值映射到high_out。計算公 式可以為：

【權(quán)利要求】
1. 一種紅外圖像的直方圖均衡化方法，其特征在于，包括： 讀取紅外圖像； 將所述紅外圖像分割成至少兩個子圖像； 對所述至少兩個子圖像中的每個子圖像進行直方圖均衡化處理，獲得至少兩個直方圖 均衡化子圖像； 拼接所述至少兩個直方圖均衡化子圖像，獲得直方圖均衡化了的紅外圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：并行地對所述至少兩個子圖像中的至少一 部分子圖像進行直方圖均衡化處理。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，拼接所述至少兩個直方圖均衡化子圖 像的步驟包括： 獲取相鄰的兩個直方圖均衡化子圖像，所述相鄰的兩個直方圖均衡化子圖像分別為第 一直方圖均衡化子圖像和第二直方圖均衡化子圖像； 獲得所述第一直方圖均衡化子圖像和所述第二直方圖均衡化子圖像的交界線； 計算所述第一直方圖均衡化子圖像在所述交界線上的點的數(shù)據(jù)值的均值，獲得第一均 值； 計算所述第二直方圖均衡化子圖像在所述交界線上的點的數(shù)據(jù)值的均值，獲得第二均 值； 計算所述第一均值和所述第二均值的差值； 將所述第二直方圖均衡化子圖像的點的數(shù)據(jù)值減去所述差值。
【文檔編號】G06T5/50GK104252700SQ201410474758
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】鄭興, 于云飛, 謝佳林, 張安然, 劉子驥, 蔣亞東 申請人:電子科技大學(xué)