亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于中間均衡直方圖的紅外圖像非均勻性校正

        2013-10-25 05:26:10康長青張其林劉雨瀟
        激光與紅外 2013年11期
        關(guān)鍵詞:鬼影單幅條紋

        康長青,張其林,鄭 毅,劉雨瀟

        (湖北文理學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北襄陽441053)

        1 引言

        紅外焦平面陣列的像元響應(yīng)不一致引起的非均勻性問題[1],已經(jīng)嚴(yán)重影響紅外探測(cè)器的成像性能,因此在實(shí)際應(yīng)用中必須進(jìn)行非均勻性校正。目前已有的校正算法主要有參考源校正法[2]和場(chǎng)景校正法[3-9]兩大類。前一類算法的主要缺點(diǎn)是需要中斷系統(tǒng)的正常工作,不便于實(shí)時(shí)校正。而后一類算法直接利用場(chǎng)景信息,不需要參考輻射源,不影響系統(tǒng)的正常工作,已成為目前研究的主要方向。由于大多數(shù)場(chǎng)景校正算法需要一段較長時(shí)間的場(chǎng)景變化,因而存在運(yùn)算量大,收斂速度慢,校正性能不高的缺點(diǎn)。

        文獻(xiàn)[3]提出的基于恒定統(tǒng)計(jì)約束的校正算法和文獻(xiàn)[4]提出的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的校正算法,由于計(jì)算量小,存儲(chǔ)代價(jià)低,得到了廣泛的關(guān)注。針對(duì)這兩種方法存在著鬼影(ghosting artifact)問題,文獻(xiàn)[5]和[6]分別提出了運(yùn)動(dòng)閾值去鬼影和時(shí)域統(tǒng)計(jì)去鬼影的恒定統(tǒng)計(jì)改進(jìn)算法,但是存在著受場(chǎng)景隨機(jī)噪聲影響的不足。文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]分別提出了自適應(yīng)學(xué)習(xí)率和門限自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法,然而僅在一定程度上只是減緩了鬼影的出現(xiàn),并不能有效地消除鬼影。針對(duì)以上算法的不足,本文將場(chǎng)景校正的算法思想,運(yùn)用到單幅圖像的行或列上,提出基于中間直方圖均衡非均勻性校正算法,來達(dá)到消除鬼影的目的。

        2 中間均衡直方圖

        在非均勻性校正算法研究中,可以將紅外焦平面像元響應(yīng)近似為線性模型,即:

        其中,Yi,j(n)是帶有非均勻性的成像器輸出圖像;Xi,j(n)是真實(shí)的輸入圖像;ai,j(n)和 bi,j(n)是(i,j)像元響應(yīng)的增益和偏置系數(shù)。非均勻性校正算法的目標(biāo)是從 Yi,j(n)中求解 ai,j(n)和 Xi,j(n)。

        為了校正不同紅外相機(jī)間的增益偏差,通過對(duì)比同一場(chǎng)景不同圖像,文獻(xiàn)[10]提出了中間直方圖的均衡算法。

        設(shè)H0,H1分別是兩幅灰度圖像U0,U1的累積直方圖,為了映射一幅所需的直方圖,若采用直接平均的均衡化方法(如H=(H0+H1)/2)可能會(huì)增加背景噪聲的對(duì)比度而降低有用信號(hào)的對(duì)比度,因此文獻(xiàn)[10]提出了中間直方圖均衡算法(原理如圖1所示),其直方圖變化公式如下:

        其中,H=((I+T/2))-1。H=((I+T-1/2))-1。H,

        01I為恒等映射,從以上公式可知,映射T將U0的直方圖映射為H1,φ0和φ1的具體求解參考文獻(xiàn)[10]。

        圖1 中間均衡直方圖原理

        3 基于中間直方圖的非均勻校正

        目前基于統(tǒng)計(jì)的非均勻性校正算法一般在場(chǎng)景變化中采用每個(gè)傳感器像素的時(shí)序直方圖進(jìn)行直接平均的方式。從文獻(xiàn)[10]可知,中間直方圖能夠取得比直接平均更好的均衡效果,因此將場(chǎng)景校正的算法思想,運(yùn)用到單幅圖像的行或列上。由于單幅圖像的一列(或一行)包含了足夠的直方圖信息,加上連續(xù)成像,兩個(gè)相鄰列的變化非常小,因此可以將這兩列的直方圖看作近似相等。本文算法采用將圖像中每一列的直方圖,運(yùn)用中間直方圖算法映射到相鄰的兩行,得到算法的處理流程如下:

        (1)設(shè)長寬為N×M的8位灰度圖像U(x,y),計(jì)算圖像每一列ci的累積直方圖Hi:

        (2)計(jì)算ci的局部中間直方圖:

        標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的選擇,可以從一個(gè)小的參數(shù)開始逐漸增加,直到處理的圖像Uσ達(dá)到較好的視覺質(zhì)量為止,即:

        4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

        為了驗(yàn)證本文提出算法的非均勻性校正能力,并與文獻(xiàn)[11]提出的總變差(TV)校正算法進(jìn)行對(duì)比,利用帶有未制冷IRFPA探測(cè)器的Thermal CAM P65紅外相機(jī),關(guān)閉“Noise Reduction”和“Shutter Period”選項(xiàng),獲取一系列非均勻條紋的源圖像(raw images),在Windows XP下,利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。

        圖2給出了算法的實(shí)驗(yàn)效果圖。從圖2(a)可以看出,原始圖像含有豎狀條紋噪聲和其他隨機(jī)噪聲。圖2(b)是經(jīng)過TV算法處理后的效果圖,從中可以看出部分條紋未能有效的去除,且算法過度平滑,造成了階梯效應(yīng),影響了圖像的主觀視覺質(zhì)量。圖2(c)是本文算法的處理效果圖,可以看出,算法校正了原始圖像中的絕大部分條紋噪聲,沒有造成圖像細(xì)節(jié)特征的模糊,圖像的細(xì)節(jié)特征得到較好的保護(hù),主觀圖像質(zhì)量較高。

        圖2 算法效果圖

        采用行列均值作為算法的評(píng)價(jià)指標(biāo),得到圖2的三個(gè)處理圖像的像素均值(Pixel Mean)分別如圖3和圖4所示,從圖中可以看出,TV算法和原始圖像的均值較為接近,由于條紋噪聲的影響,均值都較大,而本文算法的行列均值都小于原始圖像和TV算法,取得了較好的校正效果。

        對(duì)于行狀非均勻性噪聲,本文算法仍然可以取得和上面類型的效果。由于本文算法在單幅圖像上進(jìn)行,避免了“鬼影”和參數(shù)校正隨時(shí)間漂移;并且從主觀視覺質(zhì)量和均值來看,算法的校正能力優(yōu)于TV算法。

        5 結(jié)束語

        本文提出了一種針對(duì)單幅紅外圖像的非均勻性校正模型,建立了圖像各列中間均衡直方圖算法來替代原始列的直方圖數(shù)的校正策略。實(shí)驗(yàn)表明,算法簡單快捷,易于工程實(shí)現(xiàn),不僅避免已有算法的鬼影和參數(shù)時(shí)間漂移問題,而且具有較好的圖像視覺質(zhì)量。算法的不足之處在于僅針對(duì)行列狀條紋噪聲,沒有對(duì)其他噪聲進(jìn)行集成處理,這將是作者下一步的努力方向。

        [1] Milton A F,Barone F R,Kruer M R.Influence of nonuniformity on infrared focal plane array performance[J].Optical Engineering,1985,24(5):855 -862.

        [2] Friedenberg A,Goldbatt I.Nonuniformity two-point linear correction errors in infrared focal plane arrays[J].Optical Engineering,1998,37(4):1251 -1253.

        [3] Harris J G,Chiang Y.Nonuniformity correction of infrared image sequences using the constant statistics constraint[J].IEEE Trans. ImageProcess,1999,8(8):1148-1151.

        [4] Scribner D A,Sarkady K A,Kruer M R,et al.Adaptive retina-likepreprocessing forimagingdetectorarrays[J]//Proc.of IEEE Int.Conf.on Neural Networks,1993,3:1955 -1960.

        [5] Harris J G,Chiang Y.Minimizing the ghosting artifact in scene-based nonuniformity correction[C]//Proc of SPIE,1998,3377:106 -113.

        [6] Rossi A,Diani M,Corsini G.Temporal statistics de-ghosting for adaptive non-uniformity correction in infrared focal plane arrays[J].IET Electron.Lett.,2010,46(5):348-349.

        [7] Vera E,Torres S.Ghosting reduction in adaptive nonuniformity correction of infrared focal-plane array image sequences[C]//Proc.of IEEE Int.Conf.Image Process,2003,3:II-1001 -4.

        [8] Hardie RC,BaxleyF,Brys B,et al.Scene-based nonuniformity correction with reduced ghosting using a gated LMS algorithm[J].Opt.Express,2009,17(17):14918 -14933.

        [9] Ji Eryou,Gu Guohua,Chen Qian,et al.Dual channel constant statistic NUC algorithm of separate band[J].Laser& Infrared,2011,41(4):474 -478(in Chinese)季爾優(yōu),顧國華,陳錢,等.雙通道分頻段恒定統(tǒng)計(jì)非均勻性校正算法[J].激光與紅外,2011,41(4):474 -478.

        [10] Delon J.Midway image equalization[J].Journal of Mathematical Imaging and Vision,2004,21(2):119 -134.

        [11] Gilboa G,Sochen N,Zeevi Y Y.Texture preserving variational denoising using an adaptive fidelity term[C]//Proc.of VLSM,2003:137 -144.

        猜你喜歡
        鬼影單幅條紋
        神秘鬼影
        基于改進(jìn)大氣散射模型的單幅圖像去霧方法
        誰是窮橫條紋衣服的人
        小福爾摩斯(2019年2期)2019-09-10 07:22:44
        別急!丟了條紋的斑馬(上)
        別急!丟了條紋的斑馬(下)
        基于圖像融合的快速單幅圖像去霧算法
        基于稀疏表示和結(jié)構(gòu)自相似性的單幅圖像盲解卷積算法
        如何消除膠印“鬼影”?
        基于改進(jìn)暗通道和導(dǎo)向?yàn)V波的單幅圖像去霧算法
        實(shí)時(shí)的靜止目標(biāo)與鬼影檢測(cè)及判別方法
        国产人妖在线视频网站| 日本一本久道| 蜜桃在线播放免费一区二区三区| 午夜亚洲精品一区二区| 欧美激情αv一区二区三区| 国产人禽杂交18禁网站| 经典女同一区二区三区| 国产精品亚洲综合久久系列| 欧洲女人与公拘交酡视频| 亚洲av无码电影在线播放| 亚洲av无码精品色午夜果冻不卡| 韩国女主播一区二区在线观看| 国产高清在线精品一区不卡| 亚洲av无码成人精品国产| 国产尤物精品福利视频| 久久精品亚洲中文无东京热| 久久夜色精品国产噜噜噜亚洲av | 区一区二区三区四视频在线观看| 国产精品久久久久久福利| 免费人成再在线观看网站| 亚洲蜜芽在线精品一区| 日韩精品在线观看在线| 精品亚洲成a人在线观看| 日产国产精品亚洲系列| 久久艹影院| av网页在线免费观看| 久久老熟女一区二区三区| 国产99视频精品免视看7| 丰满少妇在线观看网站| 无码AV无码免费一区二区| 亚洲黄色av一区二区三区| 人与禽性视频77777| 欧美成人三级网站在线观看| 91麻豆精品激情在线观最新| www国产亚洲精品| 亚洲熟伦熟女新五十路熟妇| 久久aⅴ无码av高潮AV喷| 色婷婷久久精品一区二区| 天天夜碰日日摸日日澡性色av| 久久天天躁狠狠躁夜夜爽| 水蜜桃在线视频在线观看|