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专利号: 2021112415053
申请人: 山东万特智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种红外图像处理方法,其特征在于:包括以下步骤:dark

S1、获取实时图像J,并通过下式将实时图像J转换为其暗通道图Jc

其中,J表示彩色图像的每个通道,Ω(x)表示以像素x为中心的一个窗口;

S2、从暗通道图中按亮度取前0.1%的像素,再从实时图像中寻找对应的具有最高亮度点的值作为全球大气光值A;

S3、建立雾图形成模型:

J(x)=I(x)t(x)+A(1‑t(x))        (2)其中,J(x)为实时图像,I(x)为需要恢复的无雾图像,A为全球大气光值,t(x)为透射率,然后将式(2)稍作处理,变形为下式:其中,c表示R/G/B三通通道;

S4、假设在每个窗口内透射率t(x)为常数,定义其为 并且A值已知,然后对式(3)两边求两次最小值运算,得到下式:其中,I是待求的无雾图像,根据步骤S1中的式(1)有:因此,可以推导出:

把式(6)代入到式(4)中,得到:

然后在式(7)中引入一个在[0,1]之间的因子ω,将式(7)修正为:即可得到透射率

S5、对实时图像J的RGB通道取得最小值,得到图像W,然后对图像W进行双边滤波得到局部均值图像T,计算图像和局部均值图像的局部标准差异图像,对该差异图像进行书岸边滤波后与图像T求差得到二次差异图像G,利用图像G获得大气光幕图像,最终求出导向图Iguide,具体如下:T(x,y)=Bilateral(W(x,y))        (9)G(x,y)=T(x,y)‑Bilateral(|W‑T(x,y)|)        (10)其中,x,y分别表示图像的横纵坐标;

S6、用Iguide作为导向图,利用导向滤波器对透射率 进行优化,设定优化后的透射率为t1(x),可以认为t1(x)是在大小为wk,以k为中心的窗口内所有像素的线性变换,如下式:其中,(ak,bk)是线性变换系数,在窗口wk内是常量,由于 保证了t1(x)与Iguide具有相同的梯度信息,然后通过最小化代价函数,使导向滤波器的输出图像与输入图像差异最小,来确定线性系数(ak,bk),代价函数如下:其中,ε为调整参数,以防止ak过大, 为输入图像在i处的像素;

S7、在式(2)中,当t(x)很小的时候,会导致I的值偏大,从而使得图像整体向白场过渡,因此设置一个阈值t0=0.1,最终将式(2)恢复成下式:S8、通过(14)即可对获取到的实时图像进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种红外图像处理方法,其特征在于:所述步骤S1获取到实时图像的过程为:首先通过图像拍摄设备拍摄实时图像画面,并将实时图像画面传输到后台系统中,系统会将实时图像画面分割成多帧图像,然后将每一帧图像进行后续处理即可。

3.根据权利要求1所述的一种红外图像处理方法,其特征在于:所述步骤S6中的导向滤波器使导向图Iguide与滤波输出结果t1(x)之间的一个局部线性模型。

4.根据权利要求1所述的一种红外图像处理方法,其特征在于:所述步骤S6中式(13)的目的是使输入图像和输出图像差异最小化,因此t1(x)保留了 的总体特征。

5.根据权利要求1所述的一种红外图像处理方法,其特征在于:所述方法还包括以下过程:设定经过步骤S8处理后的图像为P,其宽度为W,高度为H,输出图像为O,由此建立图像对比度模型:O(r,c)=a×P(r,c)+b,0≤r≤H,0≤c≤W其中,a=1.2,b=35;再建立校正模型:其中,γ=0.4,最后将图像O输出。