一种基于红外图像的盲元替换方法与流程

专利2026-06-07  2


本发明涉及图像处理,尤其涉及一种基于红外图像的盲元替换方法。


背景技术:

1、盲元是指探测器上无效的探测元在图像中对应的像元。盲元的主要表现形式包括两种:

2、一种是固定盲元,就是一直保持饱和状态或者截止状态的像元和灰度值保持一个数值不变的像元,在红外探测器的状态就是图像中的白点、暗点还有灰度值一直不变的点。

3、另一种是随机盲元,实质就是噪声很高的像元,在图像中经常是时黑时白的像素点,它的灰度值与环境变化无关。

4、由于目前战备需要反应迅速,因此,要求制冷型红外探测器通过调高探测器工作控温点来缩短制冷时间。而调高控温点将会增加红外图像的非均匀性、以及盲元数,进而影响图像质量。因此,实际工作过程中,对制冷型红外探测器在调高控温点情况下的盲元检测和替换的实时性和有效性具有较高的要求。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种基于红外图像的盲元替换方法,用以解决现有调高探测器控温点引起的盲元数增加的问题。

2、本发明提供了一种基于红外图像的盲元替换方法,包括:

3、每采集一帧红外图像,识别当前帧红外图像中所有的可能盲元;

4、若相邻多帧红外图像中的同一像素点均被识别为可能盲元,则判定该像素点为盲元;

5、分别对每一帧红外图像中的盲元进行替换,得到相应帧中完成盲元替换后的最新红外图像。

6、在上述方案的基础上,本发明还做出了如下改进:

7、进一步,识别当前帧红外图像中所有的可能盲元,包括:

8、对所述红外图像进行滑动窗口扫描,滑动窗口每描扫到红外图像的一个图像区域,识别该图像区域的中心像素点是否为可能盲元:

9、若是,则存储该中心像素点的坐标值,并基于执行下一个图像区域的滑动窗口扫描;

10、否则,直接执行下一个图像区域的滑动窗口扫描;

11、扫描完所述红外图像后,将存储的所有该中心像素点识别为可能盲元。

12、进一步,所述识别该图像区域的中心像素点是否为可能盲元,包括:

13、获取该图像区域内所有像素点的灰度值的若干最大值和若干最小值;

14、去掉所述若干最大值和若干最小值,计算该图像区域内剩余像素点的灰度值的平均值和均方差;

15、将所述平均值和均方差与该图像区域的中心像素点的灰度值进行比较,以识别图像区域的中心像素点是否为可能盲元。

16、进一步,所述将所述平均值和均方差与该图像区域的中心像素点的灰度值进行比较,以识别图像区域的中心像素点是否为可能盲元,包括:

17、若中心像素点的灰度值gp、所述平均值ge、所述均方差gs满足gp-ge|>3.5gs,则该图像区域的中心像素点为可能盲元;

18、否则,该图像区域的中心像素点不是可能盲元。

19、进一步,分别对每一帧红外图像中的盲元进行替换,包括:

20、对于每一判定盲元的像素点,判断其相邻的像素点是否存在判定为盲元的像素点:

21、若不存在,直接基于相邻的像素点进行插值处理;

22、若存在,基于相邻的判定为盲元的像素点向外扩散的像素点、以及剩余相邻的没有判定为盲元的像素点进行插值处理;

23、将插值处理的结果作为相应判定为盲元的像素点替换后的灰度值。

24、进一步,整帧图像中的所有盲元替换完成后,得到相应帧中完成盲元替换后的最新红外图像。

25、进一步,假设判定盲元的像素点的坐标位置为i,j;

26、当直接基于相邻的像素点进行插值处理时,插值处理的结果f(i,j)表示为:

27、f(i,j)=k×f(i-1,j)+l×f(i,j-1)+m×f(i,j+1)+n×f(i+1,j) (1)

28、其中,

29、f(i-1,j)表示坐标位置为i-1,j的像素点的灰度值;

30、f(i,j-1)表示坐标位置为i,j-1的像素点的灰度值;

31、f(i,j+1)表示坐标位置为i,j+1的像素点的灰度值;

32、f(i+1,j)表示坐标位置为i,j+1的像素点的灰度值,

33、k、l、m、n分别表示与之进行乘积运算的像素点的灰度值的权重。

34、进一步,假设判定盲元的像素点的坐标位置为i,j;

35、假设f(i-1,j)被判定为盲元,则插值处理的结果f(i,j)表示为:

36、f(i,j)=k×f(i-2,j)+l×f(i,j-1)+m×f(i,j+1)+n×f(i+1,j) (2)

37、f(i-2,j)表示坐标位置为i-2,j的像素点的灰度值。

38、进一步,所述滑动窗口的大小为9×9。

39、进一步,获取该图像区域内所有像素点的灰度值的3个最大值和3个最小值。

40、与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

41、本发明提供的基于红外图像的盲元替换方法,通过改进盲元检测和替换算法,有效提高了盲元检测的准确度,提升了盲元替换的精度,有效解决了现有调高探测器控温点引起的盲元数增加的问题,为解决相应技术问题提供的技术指导。

42、实践表明,采用本发明提供的盲元检测和替换算法校正后,红外探测器的盲元率≤0.01%,无连续4个像素以上丛生盲元,中心50%区域内无盲元,大大提高了红外图像质量,从而更有利于调高工作控温点,缩短探测器制冷时间。

43、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。



技术特征:

1.一种基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,识别当前帧红外图像中所有的可能盲元,包括:

3.根据权利要求2所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,所述识别该图像区域的中心像素点是否为可能盲元,包括:

4.根据权利要求3所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,所述将所述平均值和均方差与该图像区域的中心像素点的灰度值进行比较,以识别图像区域的中心像素点是否为可能盲元,包括:

5.根据权利要求4所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,分别对每一帧红外图像中的盲元进行替换,包括:

6.根据权利要求5所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,整帧图像中的所有盲元替换完成后,得到相应帧中完成盲元替换后的最新红外图像。

7.根据权利要求5所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,假设判定盲元的像素点的坐标位置为i,j;

8.根据权利要求7所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,假设判定盲元的像素点的坐标位置为i,j;

9.根据权利要求2-8中任一项所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,所述滑动窗口的大小为9×9。

10.根据权利要求9所述的基于红外图像的盲元替换方法,其特征在于,


技术总结
本发明涉及一种基于红外图像的盲元替换方法,属于图像处理技术领域,解决了现有调高探测器控温点引起的盲元数增加的问题。一种基于红外图像的盲元替换方法,包括:每采集一帧红外图像,识别当前帧红外图像中所有的可能盲元;若相邻多帧红外图像中的同一像素点均被识别为可能盲元,则判定该像素点为盲元;分别对每一帧红外图像中的盲元进行替换,得到相应帧中完成盲元替换后的最新红外图像。通过执行以上操作,从而很好地消除了探测器盲元对成像质量的影响。

技术研发人员:樊立,朱亮,苏子航,王佳佳,张微微
受保护的技术使用者:北京华航无线电测量研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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