一种基于分层理论的红外图像放大方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分层理论的红外图像放大方法及系统，该方法包括如下步骤：S1：获取红外增强图像IN，并对所述红外增强图像IN做滤波处理，得到滤波后的低频滤波图像GB；S2：根据分层理论，将红外增强图像IN减去低频滤波图像GB，得到高频细节图像GD；S3：采用双线性算法放大所述低频滤波图像GB，得到与目标图像OUT尺寸一致的滤波放大图像GBM；S4：采用最近邻算法放大所述高频图像GD，得到与目标图像OUT尺寸一致的细节放大图像GDM；S5：按比例合并所述滤波放大图像GBM和所述细节放大图像GDM，得到目标图像OUT。本发明专利技术消除了最近邻方法的“锯齿感”，同时提高了红外图像的清晰度。同时提高了红外图像的清晰度。同时提高了红外图像的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分层理论的红外图像放大方法及系统


[0001]本专利技术涉及红外图像处理
，尤其涉及一种基于分层理论的红外图像放大方法及系统。

技术介绍

[0002]红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件，是探测、识别和分析物体红外信息的关键，在军事、工业、交通、安防监控、气象、医学等各行业具有广泛的应用。红外焦平面探测器可分为制冷型红外焦平面探测器和非制冷红外焦平面探测器两大类。
[0003]非制冷红外焦平面探测器是指工作在室温附近的可将目标的入射红外辐射转换为电学视频信号的一种成像传感器。根据工作原理的不同，非制冷红外焦平面探测器可分为热释电、热电堆、热敏二极管以及微测辐射热计等类型。
[0004]由于非制冷型红外焦平面探测器的成像单元数少，导致红外图像的分辨率较低，目前探测器常见的分辨率有640*512，640*480，384*288等，而显示器的分辨率早已发展到1920*1080甚至更高，要在当下显示器上获得高分辨率的红外图像，需要对红外图像做放大处理。传统的图像放大方法有最近邻放大法、双线性放大法、双立方放大法等，此类放大方法常用于可见光图像，且各自都有缺陷，其中最近邻方法采用简单粗暴的复制方法，直接选择邻域内距离最近的像素点进行复制，导致“锯齿感”严重，视觉体验感差；双线性方法参考邻域4个方向的像素值，结合其距离权重，优化了最近邻方法的缺点，但大比例放大时，模糊感强烈；双立方方法则是考虑邻域16个像素值，但其距离权重采用非线性曲线计算得到，导致方法整体复杂度高。红外图像具有目标与背景对比度低，边缘细节不够清晰的特点，使用传统的方法放大红外图像，使得边缘更加模糊；而基于红外探测器的机芯，其帧率低，复杂的方法会降低帧率，导致实时性变差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种基于分层理论的红外图像放大方法，以解决如何提高红外放大图像清晰度的技术问题。
[0006]本专利技术的第一个目的是采用以下技术方案实现的：一种基于分层理论的红外图像放大方法，包括如下步骤：
[0007]S1：获取红外增强图像IN，并对所述红外增强图像IN做滤波处理，得到滤波后的低频滤波图像GB；
[0008]S2：根据分层理论，将红外增强图像IN减去低频滤波图像GB，得到高频细节图像GD；
[0009]S3：采用双线性算法放大所述低频滤波图像GB，得到与目标图像OUT尺寸一致的滤波放大图像GBM；
[0010]S4：采用最近邻算法放大所述高频图像GD，得到与目标图像OUT尺寸一致的细节放大图像GDM；
[0011]S5：按比例合并所述滤波放大图像GBM和所述细节放大图像GDM，得到目标图像OUT。
[0012]进一步的，步骤S1包括如下子步骤：
[0013]S11：遍历红外增强图像IN所有的像素点，统计每个像素点n*n邻域范围总的像素值sumS，以及总的像素平方值sumSQ；
[0014]S12：计算S11所述总的像素值sumS与邻域像素点个数的比值，求得平均像素值meanS；
[0015]S13：计算S11所述总的像素平方值sumSQ与邻域像素点个数的比值，求得平均像素平方值meanSQ；
[0016]S14：根据S12所述每个像素点的平均像素值meanS与S13所述每个像素点的平均像素平方值meanSQ，计算每个像素点的方差var；
[0017]S15：根据S12所述每个像素点的平均像素值meanS和S14所述每个像素点的方差var，计算每个像素点的比例因子AS和偏置因子BS；
[0018]S16：根据S15所述每个像素点的比例因子AS和偏置因子BS，计算低频滤波图像GB。
[0019]进一步的，步骤S2包括如下子步骤：
[0020]S21：遍历所述红外增强图像IN和低频滤波图像GB的所有像素点，统计每个像素点n*n邻域范围总的像素差值sumD；
[0021]S22：计算S21所述总的像素差值sumD与邻域像素点个数的比值，求得高频细节图像GD。
[0022]进一步的，步骤S3包括如下子步骤：
[0023]S31：遍历滤波放大图像GBM所有的像素点xBM和yBM，根据放大比例sc，反算每个像素点在所述低频滤波图像GB上的虚拟像素点mbf和nbf；
[0024]S32：计算S31所述虚拟像素点mbf和nbf对应的真实像素点mbr和nbr；
[0025]S33：根据S31所述虚拟像素点mbf和nbf与S32所述真实像素点mbr和nbr，计算像素点偏移mbo和nbo；
[0026]S34：根据像素点偏移mbo和nbo，计算偏移像素值，并根据偏移像素值计算所述滤波放大图像GBM的xBM和yBM像素点处的像素值。
[0027]进一步的，步骤S34还包括如下子步骤：
[0028]S341：根据S33所述像素点偏移mbo和nbo，计算真实像素点mbr和nbr处的偏移像素值pb
11
；
[0029]S342：根据S33所述像素点偏移mbo和nbo，计算真实像素点mbr和nbr+1处的偏移像素值pb
12
；
[0030]S343：根据S33所述像素点偏移mbo和nbo，计算真实像素点mbr+1和nbr处的偏移像素值pb
21
；
[0031]S344：根据S33所述像素点偏移mbo和nbo，计算真实像素点mbr+1和nbr+1处的偏移像素值pb
22
；
[0032]S345：根据偏移像素值pb
11
、偏移像素值pb
12
、偏移像素值pb
21
和偏移像素值pb
22
，计算所述滤波放大图像GBM的xBM和yBM像素点处的像素值。
[0033]进一步的，步骤S4包括如下子步骤：
[0034]S41：遍历细节放大图像GDM所有的像素点xDM和yDM，根据放大比例sc，反算每个像素点在所述高频图像GD上的虚拟像素点mdf和ndf；
[0035]S42：计算S41所述虚拟像素点mdf和ndf对应的真实像素点mdr和ndr；
[0036]S43：根据S42所述真实像素点mdr和ndr，计算所述细节放大图像GDM的xDM和yDM像素点处的像素值。
[0037]进一步的，步骤S5包括如下子步骤：
[0038]S51：遍历细节放大图像GDM所有的像素点，按照细节因子sd，更新所述细节放大图像GDM的像素值；
[0039]S52：遍历滤波放大图像GBM所有的像素点和S51更新后细节放大图像GDM的所有像素点，叠加两个放大图像在每个像素点处的像素值，得到高清晰的红外图像。
[0040]本专利技术的第二个目的在于提供一种基于分层理论的红外图像放大系统，以解决如何提高红外放大图像清晰度的技术问题。
[0041]本专利技术的第二个目的是通过以下技术手段来实现的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分层理论的红外图像放大方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取红外增强图像IN，并对所述红外增强图像IN做滤波处理，得到滤波后的低频滤波图像GB；S2：根据分层理论，将红外增强图像IN减去低频滤波图像GB，得到高频细节图像GD；S3：采用双线性算法放大所述低频滤波图像GB，得到与目标图像OUT尺寸一致的滤波放大图像GBM；S4：采用最近邻算法放大所述高频图像GD，得到与目标图像OUT尺寸一致的细节放大图像GDM；S5：按比例合并所述滤波放大图像GBM和所述细节放大图像GDM，得到目标图像OUT。2.如权利要求1所述的一种基于分层理论的红外图像放大方法，其特征在于，步骤S1包括如下子步骤：S11：遍历红外增强图像IN所有的像素点，统计每个像素点n*n邻域范围总的像素值sumS，以及总的像素平方值sumSQ；S12：计算S11所述总的像素值sumS与邻域像素点个数的比值，求得平均像素值meanS；S13：计算S11所述总的像素平方值sumSQ与邻域像素点个数的比值，求得平均像素平方值meanSQ；S14：根据S12所述每个像素点的平均像素值meanS与S13所述每个像素点的平均像素平方值meanSQ，计算每个像素点的方差var；S15：根据S12所述每个像素点的平均像素值meanS和S14所述每个像素点的方差var，计算每个像素点的比例因子AS和偏置因子BS；S16：根据S15所述每个像素点的比例因子AS和偏置因子BS，计算低频滤波图像GB。3.如权利要求1所述的一种基于分层理论的红外图像放大方法，其特征在于，步骤S2包括如下子步骤：S21：遍历所述红外增强图像IN和低频滤波图像GB的所有像素点，统计每个像素点n*n邻域范围总的像素差值sumD；S22：计算S21所述总的像素差值sumD与邻域像素点个数的比值，求得高频细节图像GD。4.如权利要求1所述的一种基于分层理论的红外图像放大方法，其特征在于，步骤S3包括如下子步骤：S31：遍历滤波放大图像GBM所有的像素点xBM和yBM，根据放大比例sc，反算每个像素点在所述低频滤波图像GB上的虚拟像素点mbf和nbf；S32：计算S31所述虚拟像素点mbf和nbf对应的真实像素点mbr和nbr；S33：根据S31所述虚拟像素点mbf和nbf与S32所述真实像素点mbr和nbr，计算像素点偏移mbo和nbo；S34：根据像素点偏移mbo和nbo，计算偏移像素值，并根据偏移像素值计算所述滤波放大图像GBM的xBM和yBM像素点处的像素值。5.如权利要求4所述的一种基于分层理论的红外图像放大方法，其特征在于，步骤S34还包括如下子步骤：S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱裕莎，赵勋，路璐，姜立涛，黄安明，曾衡东，
申请(专利权)人：成都市晶林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：