一種處理太赫茲或者紅外圖像的方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
[0002] 本發明涉及太赫茲和紅外成像技術領域，尤其是涉及一種處理太赫茲或者紅外圖 像的方法。
[0003]
【背景技術】
[0004] 太赫茲成像是當前新興研究學科，在爆炸物探測，安全檢查等領域有著廣闊的應 用前景。而紅外成像隨著經濟的發展，各領域對熱像儀的成像質量要求則越來越高。
[0005] 由于受外界環境、光學成像和探測器自身缺陷等因素的影響，太赫茲和紅外圖像 存在對比度低，分辨率低，信噪比低，均勻性差，盲元多和溫度漂移等缺陷，因此，需要進行 圖像預處理。
[0006] 圖像預處理包括非均勻校正、盲元補償和圖像增強。非均勻性校正即通過后臺處 理，使太赫茲或紅外探測器單元在均勻入射的輻射下相應輸出達到一致。盲元補償即補償 在工藝上產生的一些性能與正常像素相差很大的像元。圖像增強即通過算法，使肉眼看出 圖像中反映的具體信息。目前非均勻性校正和盲元補償均有統一有效的方法，而圖像增強 則存在多種方法，包括線性映射、直方圖均衡化等，每種方法各有優點，但均存在固有的缺 陷。
[0007] 線性拉伸方法具有操作簡單、易于實現、占用內存少等優點，但在高動態范圍下， 線性拉伸會將低動態里的一些細節信息過濾，圖像只有亮斑沒有具體信息。
[0008] 直方圖均衡化方法能有效解決線性拉伸存在的大動態范圍細節被覆蓋掉等問題， 但是直方圖均衡化算法也存在高灰度值處過度曝光等問題。
[0009]
【發明內容】
[0010] 本發明的目的之一是提供一種在高動態范圍下也能夠表現圖像細節的處理太赫 茲或者紅外圖像的方法。
[0011] 本發明的目的之一是提供一種能夠避免直方圖均衡化之后太赫茲或者紅外圖像 過渡曝光的處理太赫茲或者紅外圖像的方法。
[0012] 本發明公開的技術方案包括如下方案。
[0013] 本發明一個實施例中，提供了一種處理太赫茲或者紅外圖像的方法，其特征在于， 包括：獲取太赫茲或者紅外圖像的一幀圖像數據；對所述一幀圖像數據進行線性拉伸處 理，獲得線性拉伸圖像數據；對所述一幀圖像數據進行直方圖均衡化處理，獲得直方圖均衡 化圖像數據；用所述線性拉伸圖像數據和所述直方圖均衡化圖像數據計算獲得合成圖像數 據。
[0014] 本發明一個實施例中，對所述一幀圖像數據進行線性拉伸處理包括：用線性映射 方法將所述一幀圖像數據映射到O- 之間。
[0015] 本發明一個實施例中，對所述一幀圖像數據進行線性拉伸處理還包括：將線性映 射之后的所述一幀圖像數據線性壓縮到0-255之間。
[0016] 本發明一個實施例中，對所述一幀圖像數據進行直方圖均衡化處理包括：計算所 述一幀圖像數據的灰度直方圖；將所述灰度直方圖進行均衡化處理，獲得均衡化灰度直方 圖；根據所述均衡化灰度直方圖反變換獲得所述直方圖均衡化圖像數據 本發明一個實施例中，對所述一幀圖像數據進行直方圖均衡化處理還包括：線性壓縮 所述直方圖均衡化圖像數據。
[0017] 本發明一個實施例中，根據下述關系式計算所述合成圖像數據：C=(aXA+bXB)/ (a+b)，其中C為所述合成圖像數據，A為所述線性拉伸圖像數據，B為所述直方圖均衡化圖 像數據，a為第一調節權重參數，b為第二調節權重參數。
[0018] 本發明一個實施例中，所述第一調節權重參數和所述第二調節權重參數根據所述 一幀圖像數據的動態范圍選擇。
[0019] 本發明一個實施例中，當所述動態范圍小于300時，增大所述第二調節權重參數， 減小所述第一調節權重參數；當所述動態范圍大于或等于300時，減小所述第二調節權重 參數，增大所述第一調節權重參數。
[0020] 本發明一個實施例中，當所述動態范圍小于300時，取a < b < 1 ;當所述動態范 圍大于或等于300時，取a > b彡1。
[0021] 本發明的實施例的方法中，用線性拉伸處理獲得的線性拉伸圖像數據和直方圖均 衡化處理獲得的直方圖均衡化圖像數據合成獲得合成圖像數據，使得合成圖像數據即能夠 在高動態范圍下也表現圖像細節，也避免了直方圖均衡化之后圖像過渡曝光的問題，有效 提高了圖像的質量。
[0022]
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明一個實施例的處理太赫茲或者紅外圖像的方法的流程示意圖。
[0024] 圖2是本發明一個實施例的線性拉伸圖像數據。
[0025] 圖3是本發明一個實施例的直方圖均衡化圖像數據。
[0026] 圖4是本發明一個實施例的合成圖像數據。
[0027]
【具體實施方式】
[0028] 下面將結合附圖詳細說明本發明的實施例的處理太赫茲或者紅外圖像的方法的 具體步驟。
[0029] 圖1為本發明一個實施例的處理太赫茲或者紅外圖像的方法的流程示意圖。
[0030] 如圖1所示，本發明一些實施例中，在步驟100,可以獲取太赫茲或者紅外圖像的 一幀圖像數據。本發明的實施例中，該幀圖像數據可以是太赫茲或者紅外成像系統已經獲 得并存儲于存儲器中的圖像數據，在步驟100中從存儲器中讀出；也可以是太赫茲或者紅 外成像系統當前實時采集獲得的圖像數據。
[0031] 在步驟102,可以對該幀圖像數據進行線性拉伸處理，從而獲得線性拉伸圖像數 據。
[0032] 例如，一個實施例中，可以用線性映射方法將該幀圖像數據映射到0- 2M之間，從 而獲得線性拉伸圖像數據。
[0033] 例如，一個實施例中，獲取一幀太赫茲或紅外圖像的圖像數據p i c，該幀圖 像數據的每個數據可以均為14位數據。然后，利用二叉堆算法，剔除若干最小最大 的盲元無效值之后，確定該幀圖像數據的最大值max與最小值min。然后利用公式
，對各個像素點逐點計算，即可得到線性映射后的14位數據 的線性拉伸圖像數據PIC。
[0034] 本發明另一些實施例中，在線性映射之后，還可以將線性映射后的該幀圖像數據 進行線性壓縮，壓縮到0-255之間，從而獲得線性拉伸圖像數據。例如，前面的實施例中的 圖像數據PIC經過線性壓縮到0-255之后，獲得的線性拉伸圖像數據是一幀8位灰度圖，這 樣，可以減小后續處理的計算量。本發明一個實施例中，線性映射之后再線性壓縮獲得的8 位灰度圖的線性拉伸圖像數據如圖2所示。
[0035] 在步驟106中，可以對該幀圖像數據進行直方圖均衡化處理，獲得直方圖均衡化 圖像數據。
[0036] 例如，一些實施例中，可以計算該幀圖像數據的灰度直方圖，并將該灰度直方圖進 行均衡化處理，獲得均衡化灰度直