采用FPGA的红外图像实时直方图双向均衡设计

针对红外图像特点,提出了红外图像直方图双向均衡算法,该算法在进行直方图均衡化处理的同时,消除灰度冗余,并在整个显示范围内对图像灰度级进行等间距排列,从而获得灰度连续的红外图像,通过采用并行处理结构及流水线技术在FPGA内实现了该算法,解决了热像仪信号处理中输入大动态范围和显示输出的小动态范围的矛盾,实验表明该技术能够使红外图像的细节和清晰度得到明显的增强。     

基于正弦变换的红外图像均衡算法

针对红外图像的特点,提出一种基于正弦变换的红外图像均衡算法。通过设定合适的阈值,将图像灰度直方图中像素分布为零的灰度级进行完全压缩;将小于阈值的灰度级映射到最近的大于阈值的灰度级,然后将有效灰度级做基于正弦函数的拉伸变换后进行直方图均衡;最后将均衡后的图像灰度级等间距排列。该算法在压缩灰度冗余的同时进行基于正弦变换的直方图均衡,保留了图像细节部分,避免了常规直方图均衡所带来的图像细节丢失和灰度断层现象,提高了图像的细节和清晰度。实验结果表明该方法解决了热像仪信号处理中输入信号大动态范围和显示输出的小动态范围的矛盾,且算法简单、运算量小,适合在实时图像处理系统中采用。     

基于灰度冗余的红外图像实时均衡技术

文章提出一种新型的基于灰度冗余的红外图像实时均衡算法,通过图像灰度直方图的统计,将灰度像素分布为零的灰度级进行完全压缩,将灰度分布很少的灰度级映射到最近的大于阈值的灰度级,然后将有效图像灰度级进行等间距排列,最后完成排列后的直方图映射.该算法在压缩灰度冗余的同时,进行直方图的实时无损均衡,提高了图像质量,并实现实时处理,避免了常规直方图均衡带来的灰度断层现象.该算法在红外热像仪的应用中取得了较好效果.     

一种红外图像对比度增强新方法

针对红外图像分辨率低、对比度低和目标弱小等缺点,提出了一种红外图像对比度增强新方法。该方法利用频率域的同态滤波,对红外图像的细节进行对比度增强处理。同时为进一步增强图像对比度,提高分辨率,利用限制对比度自适应直方图均衡方法调整图像的有效灰度动态范围。通过大量实验验证表明,该方法显著提高红外图像的对比度和可辨识率,改善了图像质量。     

基于极大灰度频数抑制结合动态直方图均衡的图像增强算法

现有的直方图均衡技术存在两方面不足:虽然使得增强图像有高的对比度,但是其对比度的提升程度严重依赖于灰度频数分布,这样常常导致容易过度增强高频数灰度级,而压缩低频数灰度级;另外,增强对象缺乏目的性,难以满足感兴趣灰度区域的特殊要求.针对这个问题,该文提出基于极大灰度频数抑制结合动态直方图均衡的图像增强算法.首先通过分析图像直方图的灰度分布情况来分割图像,并根据用户感兴趣灰度范围确定各子层图像的灰度映射范围及频数控制阈值;然后利用各自阈值重新定义子层直方图,并采用直方图均衡算法构造灰度转换函数,将子层灰度映射到指定范围内;最后综合各个子层的增强结果得到最后的增强图像.实验结果表明,该算法既能抑制过度增强的情况,又能对于用户感兴趣的灰度进行控制,能更好地满足用户对图像对比度增强可控的应用要求.     

基于图像分割和平台直方图均衡的红外图像增强算法

针对原始红外图像模糊、对比度低的特点,提出了一种基于图像分割的平台直方图均衡算法。首先采取实时阈值提取方法选取阈值,将图像目标灰度与背景灰度分开;然后利用对数、指数结合的非线性变换抑制背景区域,扩展目标区域的动态范围;最后利用改进的双平台直方图均衡算法处理非线性变换后的灰度图像。实验结果表明:该方法有效地增强了原始红外图像,提高图像对比度的同时很好地保留了图像的细节和边缘信息,且避免了过亮现象,视觉效果得到改善。     

一种SAR图像灰度压缩性能的统计检验方法

提出两种性能检验统计参数，用来衡量各种合成孔径雷达(SAR)图像灰度压缩算法速成的直方图差异。首先对原始图像直方图进行动态范围变换，求得其相对均值与相对方差，后将压缩图像直方图的均值和方差与之比较，得到相对均值偏量与相对方差偏量。计算机仿真结果与目视判读一致，可用于对SAR图像灰度压缩算法的性能检验。     

一种基于区域分割的直方图均衡算法

红外原始图像对比度低，动态范围高，而且不同场景信号动态范围不一样，为了得到更好的图像效果，需要对红外图像原始数据进行灰度变换。本文针对全局直方图均衡增强算法的不足，提出了一种基于区域分割的直方图均衡增强方法。通过将图像分割成多个区域，每个区域分别做直方图均衡，然后通过线性插值对图像做像素重构，有效地改善了红外热成像系统的图像质量，对比度和图像细节信息得到很大的增强。该算法易于在FPGA中实现，且取得了较好的效果。     

电视图像的视觉传达设计研究

针对高清电视数字图像边缘对比度低、清晰显示难度大的问题,提出考虑视觉传达效果的二维灰度电视图像直方图边缘显示方法.首先对包含大量扰动信息和各类噪声的电视图像进行预处理,识别信号模式并进行特征提取;根据电视图像特征及灰度梯度在图像边缘的响应,获取直方图的统计特征并进行分块处理,形成二维灰度图像的直方图;搜寻出二维灰度图像直方图与电视数字图像边缘的内在关联性,实现对电视图像边缘的精确显示.实验结果证明,提出的电视图像边缘显示方法能够获得更好的视觉传达效果.     

一种新的飞机红外图像灰度量化方法

针对飞机红外图像仿真中灰度量化存在的问题,提出一种基于自动低频增益限制的飞机红外图像灰度量化方法。首先分析了飞机红外图像仿真中存在的灰度量化问题,通过研究红外成像导引头处理高动态增益的自动低频增益限制电路原理,提出一种基于自动低频增益限制的红外图像灰度量化方法。以某型飞机的红外图像进行仿真验证,相对于以往的均匀量化方法,本文提出的灰度量化方法,可有效适应飞机高动态范围的红外辐射亮度,生成的红外图像可清晰地反映飞机的高温和低温辐射特征。     

基于灰度级共享的红外热像显示与增强

随着大动态范围热成像器件的广泛使用，有必要研究适合人类视觉特性的红外热像终端显示系统。讨论了目前常用的基于自动增益和偏移和基于直方图均衡的压缩技术，并对它们应用于热像的动态范围压缩显示的效果进行了分析比较。提出了一种基于灰度级共享的热像显示技术，将目标和背景各自压缩到全部灰度空间，再进行融合显示。算法尽量保留了热像的细节，符合人类视觉响应特性。通过将16位热像转换为8位灰度图显示，仿真结果验证了该算法具一定的工程实用性。     

基于空间分布的红外图像直方图均衡算法

随着非制冷焦平面阵列(UFPA)红外探测器的日益成熟，红外热成像技术越来越广泛应用于公安、消防、军事、医学、监控等领域。红外图像直方图分布集中，对比度低并通常伴有大量散粒噪声，需要处理以改进视觉效果。文中提出一种基于空间分布的图像直方图均衡算法，在图像增强同时又适当抑制噪声提升，实验表明该算法优于HE、PE、HP等算法，并具有较快的计算速度。     

基于直方图均衡化的红外图像伪彩色增强显示

红外成像技术由于具有抗干扰性强和全天候工作等特点而被广泛应用于各个领域.针对红外图像视觉效果模糊的问题,提出了一种基于直方图均衡化的红外图像伪彩色增强显示方法.该方法包括图像增强和伪彩色处理两步：首先,计算图像的均值,并根据均值的大小采用不同的空域变换方法,然后进行直方图均衡化处理;在伪彩色处理中,设计了新的伪彩色编码表,并采用查找表的方式对增强后的图像进行了伪彩色处理与显示.试验结果表明,经过伪彩色增强处理后,图像的显示效果有了明显提高,图像中的动态范围得到了扩大,细节信息也得到了加强.     

红外图像增强技术在TMS320DM642上的应用

针对红外图像普遍存在目标与背景对比度差、边缘模糊、信噪比低和灰度层次差等缺陷,提出了一种改进的直方图均衡红外图像增强算法。首先通过自适应地选择合适的灰度阈值,在图像直方图中将像素所占比例小于阈值的冗余灰度级完全压缩,并对大于阈值的有效灰度级进行基于一种非常合理的对数函数的拉伸变换;然后对拉伸后的灰度级进行常规的直方图均衡处理;最后在整个灰度范围内对经过均衡处理的图像灰度级进行等间距排列。为了满足算法的实时性,设计了一种以TMS320DM642高性能DSP芯片为核心处理器的红外图像增强系统平台。实验结果表明,采用该算法增强后的图像质量明显优于采用直方图均衡算法增强后的图像质量,图像的目标与背景的对比度和图像的清晰度都得到了提高,边缘细节也得到了保留;同时,采用该算法处理一帧320×256×8bits的红外图像仅仅用时16．73ms,完全满足实时图像处理的要求。     

红外烟幕遮蔽条件下目标热像的增强

根据红外烟幕遮蔽条件下目标热像的特征提出了一种减少红外烟幕遮蔽干扰时间的动态局部自适应直方图均衡化增强目标热像新方法。该方法采用一个滑动窗口动态地对感兴趣的目标区域计算不断变化的红外热像图的灰度分布，然后根据该区域局部直方图进行均衡化实现对整个窗口中像素的灰度级变换增强。采用该方法有效地改善了选定区域的目标红外图像，使红外烟幕的有效遮蔽时间减少了3～5s，为有效地跟踪和发现目标提供了宝贵的时间。     

一种自适应红外舰船图像增强算法

复杂环境下海面舰船红外图像信噪比和对比度低、边缘模糊,目前仍没有一种处理效果好且实时性强的图像增强算法。提出一种基于平台直方图均衡化的自适应红外图像增强算法。首先,分析典型海面舰船红外图像及其直方图的特性;在此基础上,提出一种自适应确定目标/背景粗略阈值的方法;最后将灰度大于该阈值的直方图最大值作为平台值,通过平台直方图均衡化算法自适应地完成海面舰船红外图像的图像增强。实验结果表明,该算法不但有效地增强了图像的对比度、抑制了背景,而且具有较快的运算速度。