基于引导滤波的自适应红外图像增强改进算法

• 作者: 万李涛 汪子君 熊楠菲 罗渊贻 蒋尚志
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 工学
• 关键词: 高动态红外图像 自适应 图像增强
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 3463-3467
• 页数: 5页
• 分类号: TN219
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2020)11-00-05

摘要

在红外图像处理中,细节增强和噪声抑制尤为重要,重点在于将高动态范围的红外压缩至低动态范围的同时保留细节信息、抑制图像噪声.采用基于引导滤波的自适应红外图像增强算法为基础,提出一种基于引导滤波的自适应红外图像增强改进算法.通过引导滤波平滑初始输入图像,将初始输入图像与平滑后的图像做差获得包含大动态温度信息的基础层图像和小动态温度信息的细节层图像,分别对基础层图像、细节层图像进行压缩处理和噪声抑制;以不同的融合比例将处理后的基础层图像、细节层图像进行融合获得输出图像.为了减少算法运算时间、突出图像细节信息的同时减小细节层噪声对输出图像的影响且达到自适应场景的效果,利用可用于筛选有效灰度值的自适应门限参数和直方图分布信息设计出一维压缩数组对图像进行压缩,并将图像融合中的定值比例系数更改为自适应融合比例系数.通过直方图分布信息中的最大值、最小值确定自适应门限参数,同时利用直方图分布信息设计出一维压缩数组对图像进行压缩;获取直方图中有效灰度值个数,通过有效灰度值个数与总灰度值个数之间的比值对图像的场景信息进行判断,根据不同的场景信息确定基础层图像与细节层图像的自适应融合比例系数,实现图像融合.实验结果分别与直方图均衡算法、基于引导滤波的高动态红外图像增强算法、基于引导滤波的自适应红外图像增强算法进行比较,选用四种不同的场景从主观、客观两种层面进行分析.对比结果从主观分析得出该算法处理后的图像可突出细节轮廓信息、减少细节层噪声对融合后输出图像的影响.从客观评价得出该算法在四种场景下的平均计算时间为0.7535 s,低于对比算法计算时间;并且使基础层图像和细节层图像的融合比例系数达到自适应场景的效果.