时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法及红外设备技术

本申请提供了时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法及红外设备。该方法包括：针对获取的红外图像，确定行均值信息；进行时序编码，以确定时序编码后的一次编码信息序列；进行空域编码，以确定空域编码后的一次编码信息序列；进行时空频联合紧致编码，以确定时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列；对获取的所述红外图像进行编码融合，以确定编码融合后的红外图像，所述编码融合后的红外图像为横纹去除后的红外图像。该方法综合考虑移动式红外成像设备的目标视角随时间移动的特性，充分利用时序、空域和频域信息，通过时空频联合紧致编码对红外图像中闪动的条纹噪声进行去除。致编码对红外图像中闪动的条纹噪声进行去除。致编码对红外图像中闪动的条纹噪声进行去除。

【技术实现步骤摘要】
时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法及红外设备


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别是时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法及红外设备。

技术介绍

[0002]近年来，化工生产领域生产介质泄漏事故频繁发生，造成爆炸、火灾等后果，严重危及人员的生命财产安全。因此在化工生产领域推广实施工业安全监测技术的需求日益迫切。
[0003]使用红外成像设备监测介质气体泄漏是最先进的方法之一。与环境中的空气相比，大部分介质气体在红外波段的特征明显。使用宽光谱范围红外成像设备监测生产管线时，一旦发生介质气体成团泄漏，就可以在处理后的红外图像中展示出一团黑色气体自管线中喷涌而出。
[0004]使用便携式或移动式宽光谱范围的红外成像设备，则可以以移动巡检的方式，监控生产现场不同位置的管线是否存在介质气体泄漏。
[0005]红外成像设备大多使用非制冷红外探测器。目前大部分非制冷红外探测器采用积分电容对红外光信号进行采集，可能因环境温度变化或器件因素导致成像后的红外图像存在整行或者整列的抖动，如，出现闪动的横纹。
[0006]目前通常使用时序、空域、频域、深度学习、黑盒等方式对条纹噪声进行去除。但是，利用时序去噪可能引入不属于本帧图像的信息，导致鬼影现象。而利用空域和频域去噪，则可能导致图像的部分细节失真。深度学习的去噪方式因其作用原理难以掌握且鲁棒性较低，难以对不同场景下获取的红外图像进行处理。

技术实现思路

[0007]针对以上问题，本申请提供时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法、装置及红外设备，以去除红外图像中的横纹噪声。
[0008]第一方面，本申请提供一种时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法，包括：针对获取的红外图像，确定行均值信息；根据确定的所述行均值信息、预先确定的时序编码序列，进行时序编码，以确定时序编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，进行空域编码，以确定空域编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述空域编码后的一次编码信息序列、确定的所述时序编码后的一次编码信息序列、预先确定的频域编码系数组，进行时空频联合紧致编码，以确定时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列；根据所述时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列、所述确定的所述行均值信息，对获取的所述红外图像进行编码融合，以确定编码融合后的红外图像，所述编码融合后
的红外图像为横纹去除后的红外图像。
[0009]进一步地，所述根据确定的所述行均值信息、预先确定的时序编码序列，进行时序编码，以确定时序编码后的一次编码信息序列，包括：分别将行均值信息参考队列内记载的各参考帧图像对应行的行均值，与各参考帧图像对应的时序编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的时序编码后的一次编码信息序列；其中，所述行均值信息参考队列内记载的行均值信息序列的数量为预先确定的时序参考帧数，所述时序编码序列内记载的时序编码信息的数量为预先确定的时序参考帧数；所述行均值信息参考队列内记载的行均值信息序列包括根据所述获取的红外图像确定的各行分别对应的行均值形成的行均值序列、根据其他的时序参考帧图像分别确定的各行分别对应的行均值形成的行均值序列，所述其他的时序参考帧图像在时序上先于所述获取的红外图像被获取。
[0010]进一步地，根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，进行空域编码，以确定空域编码后的一次编码信息序列，包括：将所述获取的红外图像按照行的顺序分为3个互相不重叠的第一部分、第二部分和第三部分；采用第一种空域编码方式，针对第一部分内的各行进行空域编码；采用第三种空域编码方式，针对第三部分内的各行进行空域编码；采用第一种空域编码方式、第三种空域编码方法，针对第二部分内的各行进行空域编码；其中，根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，针对第一部分内的各行分别进行空域编码，包括：分别将所述获取的红外图像中与对应行紧邻且在对应行之后的共lineparam/2行的行均值信息、与空域编码序列中的各空域编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的对应行对应的空域编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，针对第三部分内的各行分别进行空域编码，包括：分别将所述获取的红外图像中与对应行紧邻且在对应行之前的共lineparam/2行的行均值信息与空域编码序列中的各空域编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的对应行对应的空域编码后的一次编码信息序列，其中，lineparam为空间编码参数，其值不大于所述获取的红外图像的总行数，所述空域编码序列中包括lineparam/2个空域编码信息。
[0011]进一步地，所述根据确定的所述空域编码后的一次编码信息序列、确定的所述时序编码后的一次编码信息序列、预先确定的频域编码系数组，进行时空频联合紧致编码，以确定时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列，包括：根据确定的所述空域编码后的一次编码信息序列、确定的所述时序编码后的一次编码信息序列，确定时空编码后的一次编码信息序列；根据所述时空编码后的一次编码信息序列、预先确定的频域编码系数组，进行时
空频联合紧致编码，以确定时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列。
[0012]进一步地，根据所述时空频联合紧致编码后的二次编码信息、确定的所述行均值信息，对获取的所述红外图像进行编码融合，以确定编码融合后的红外图像，包括：根据所述时空频联合紧致编码后的二次编码信息、确定的所述行均值信息，确定各对应行的补偿值；利用所述各对应行的补偿值，对各对应行内的各列的像素点的特征值进行补偿，以确定编码融合后的红外图像。
[0013]进一步地，还包括：获取预先确定的时序权重系数、预先确定的时序参考帧数；根据所述时序权重系数、所述时序参考帧数，生成与各时序参考帧分别对应的时序权重，其中，所述时序参考帧分别在时序上等于或先于所述获取的红外图像，所述时序参考帧分别对应的时序权重跟随所述时序参考帧在时序上距离所述获取的红外图像的间隔的增加而递减。
[0014]进一步地，还包括：根据所述空间编码权重系数、所述空间编码参数，生成包括lineparam/2个空域编码信息的所述空域编码序列，其中，所述空域编码信息对应为行序上的所述获取的红外图像的当前行的参考行对应的空间权重，所述参考行分别对应的空间权重跟随所述参考行在行序上距离当前行的间隔的增加而递减。
[0015]进一步地，所述预先确定的频域编码系数组包括的编码系数的数量为编码宽度的2倍；所述对获取的所述红外图像进行编码融合之后，还包括：对确定的所述编码融合后的红外图像，采用多宫格的边缘提取模板，与确定的所述编码融合后的红外图像做滑动卷积，以得到边缘增强处理后的红外图像；对确定的所述编码融合后的红外图像，进行对比度校正处理，以得到对比度校正处理后的红外图像；对所述边缘增强处理后的红外图像、所述对比度校正处理后的红外图像加权，得到横纹去除后的红外图像。
[0016]第二方面，本申请提供一种红外图像横纹去除装置，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时空频联合紧致编码去除红外图像横纹的方法，其特征在于，包括：针对获取的红外图像，确定行均值信息；根据确定的所述行均值信息、预先确定的时序编码序列，进行时序编码，以确定时序编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，进行空域编码，以确定空域编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述空域编码后的一次编码信息序列、确定的所述时序编码后的一次编码信息序列、预先确定的频域编码系数组，进行时空频联合紧致编码，以确定时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列；根据所述时空频联合紧致编码后的二次编码信息序列、所述确定的所述行均值信息，对获取的所述红外图像进行编码融合，以确定编码融合后的红外图像，所述编码融合后的红外图像为横纹去除后的红外图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述行均值信息、预先确定的时序编码序列，进行时序编码，以确定时序编码后的一次编码信息序列，包括：分别将行均值信息参考队列内记载的各参考帧图像对应行的行均值，与各参考帧图像对应的时序编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的时序编码后的一次编码信息序列；其中，所述行均值信息参考队列内记载的行均值信息序列的数量为预先确定的时序参考帧数，所述时序编码序列内记载的时序编码信息的数量为预先确定的时序参考帧数；所述行均值信息参考队列内记载的行均值信息序列包括根据所述获取的红外图像确定的各行分别对应的行均值形成的行均值序列、根据其他的时序参考帧图像分别确定的各行分别对应的行均值形成的行均值序列，所述其他的时序参考帧图像在时序上先于所述获取的红外图像被获取。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，进行空域编码，以确定空域编码后的一次编码信息序列，包括：将所述获取的红外图像按照行的顺序分为3个互相不重叠的第一部分、第二部分和第三部分；采用第一种空域编码方式，针对第一部分内的各行进行空域编码；采用第三种空域编码方式，针对第三部分内的各行进行空域编码；采用第一种空域编码方式、第三种空域编码方法，针对第二部分内的各行进行空域编码；其中，根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，针对第一部分内的各行分别进行空域编码，包括：分别将所述获取的红外图像中与对应行紧邻且在对应行之后的共lineparam/2行的行均值信息、与空域编码序列中的各空域编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的对应行对应的空域编码后的一次编码信息序列；根据确定的所述行均值信息、预先确定的空域编码序列，针对第三部分内的各行分别
进行空域编码，包括：分别将所述获取的红外图像中与对应行紧邻且在对应行之前的共lineparam/2行的行均值信息与空域编码序列中的各空域编码信息加权，得到针对所述获取的红外图像的对应行对应的空域编码后的一次编码信息序列，其中，lineparam为空间编码参数，其值不大于所述获取的红外图像的总行数，所述空域编码序列中包括lineparam/2个空域编码信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述空域编码后的一次编码信息序列、确定的所述时序编码后的一次编码信息序列、预先确定的频域编码系数组，进行时空频联合紧致编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡李靖，陈林森，字崇德，
申请(专利权)人：南京智谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：