基于刃边法的红外图像目标信息复原

红外图像在成像过程中,由于成像系统本身的因素以及电子噪声、热噪声等,会造成图像质量下降,对红外目标信息的识别造成影响。针对以上问题,本文提出了一种基于刃边法的图像信息复原方案。首先建立红外系统的复原模型,采用刃边法来计算系统的复原参数;接着使用Prewitt锐化算子检测刃边,再利用三次样条插值以及Savitzky-Golay滤波优化边缘扩散函数,得到系统的点扩散函数;最后采用维纳与盲卷积复原算法对红外图像进行处理,比较两种方法的热噪声特性,并通过边缘锐度与标准差来量化复原效果。实验结果表明:维纳滤波相比于盲卷积在复原效果上的提升更为明显,约为1倍,且热燥声改善也优于盲卷积,复原方案切实可行。     

基于局部最大和最小强度先验的遥感图像盲去模糊

针对遥感图像的运动模糊问题，提出一种基于局部最大和最小强度先验的遥感图像盲去模糊方法。该方法利用遥感图像局部像素强度的稀疏性作为先验条件，使用简单的迭代阈值收缩方法求解潜像和模糊核，再由非盲反卷积算法得到去模糊图像。实验结果表明，所提方法能提高计算效率，对于可见、红外遥感图像，均能有效恢复图像的纹理细节，抑制伪影，提升了复原图像的主观效果与客观评价指标。     

计算机远程图像清晰度处理可视化软件设计与应用

提出基于改进约束最小二乘原理的可视化软件对远程模糊图像进行清晰化处理。首先,利用改进约束最小二乘法对图像进行去模糊处理,基于图像和噪声的随机性,寻找一个使统计误差达到最小的估计函数,进行反卷积运算后将生成的矩阵规则化,运用循环矩阵分解技术获取规则化后的去模糊图像;其次,利用改进Retinex滤波算法对图像采取增强处理,基于图像分为亮度图像和反射图像的特性,通过运用改进图像增强法对去模糊图像进行高斯平滑获取亮度图像后,即可获得反射图像;最后,采用高斯卷积函数对去模糊图像进行局部处理后可获得动态范围压缩良好的清晰图像。实验结果证明,通过运用该方法对远程图像实现了清晰化处理。     

基于各向异性扩散偏微分方程的图像去模糊

利用图像结构张量导出的各向异性扩散滤波,具有平滑噪声的同时保持细节的特点,提出基于结构张量的能量最小化去卷积正则化模型,并对由此导出的偏微分方程应用于灰度图像和向量值图像去模糊作了分析。灰度图像的各向异性扩散滤波可以由梯度平滑的结构张量实现,相应的偏微分方程取决于平滑结构张量决定的惩罚函数。与其它非线性扩散滤波去模糊的方法比较结果证实所提方法在信噪比和视觉质量上都具有更好的效果。     

红外图像的自适应混合双边滤波算法

针对红外图像中的混合噪声,提出了一种自适应混合双边滤波算法。首先对双边滤波原理进行了分析,提出不能滤除强高斯噪声和脉冲噪声是由于双边滤波引入灰度域权值而带来的固有不足,因此根据双边滤波算法的特点设置了一种像素间的相似度,并以该相似度为基础将双边滤波不能滤除的强噪声点进行了标记,仅对红外图像中标记出的强噪声点进行中值滤波以减少图像模糊,对普通噪声点采用灰度方差自适应双边滤波以保留更多边缘特征。自适应混合双边滤波能够有效滤除红外图像中的高斯噪声、脉冲噪声以及由其组成的混合噪声,同时在滤波过程中并不降低双边滤波保留红外图像边缘特征的性能。仿真实验结果表明,与传统双边滤波、改进的双边滤波以及各项异性扩散-中值滤波算法相比,该算法无论是滤除红外图像的混合噪声还是保留边缘特征都较为优越。     

基于盲解卷积的红外烟幕干扰图像去噪方法

介绍了多频谱红外烟幕弹爆炸后,红外热像仪所采集图像产生噪声的原因及噪声模型;并根据烟幕干扰退化图像噪声的点扩展函数难以准确描述的特性,应用频域迭代盲解卷积算法进行红外图像去噪,根据算法原理并结合烟幕干扰图像的噪声特点,对算法进行了适当的改进。实验证明,该方法去噪效果明显,有效地克服了维纳滤波等传统图像去噪方法使图像变模糊的现象,并使烟幕干扰图像的有效区域得到增强。     

空间扩展目标对准误差图像的高分辨复原

大气湍流、光子噪声和光学跟踪系统对准误差严重降低了空间目标观测图像的分辨率.根据最大似然估计原理,建立了提高目标图像分辨率的多帧盲反卷积算法,用共轭梯度优化方法从目标记录图像估计出原始目标函数和点扩散函数.运用低通平滑滤波技术在算法迭代过程中逐步完成对噪声的抑制.模拟实验数据和实际图像的复原结果表明,论文建立的盲反卷积算法有效地克服了大气湍流、光子噪声和光学系统对准误差,提高了目标图像的分辨率,复原目标图像的分辨率达到了光学衍射极限的水平.     

一种新的红外焦平面阵列盲元检测算法

在分析盲元特性的基础上,依据形态学开闭运算对尖峰信号的滤波性质,提出了一种新的红外焦平面阵列盲元检测算法。选取合适的结构元素,运用开闭运算的滤波作用对图像进行平滑处理,从平滑图像中减去其均值得到阵列噪声响应图像,选取合适的图像均值的倍数作为检测阈值。对阵列图像进行开闭运算并与平滑图像取差后得到对过亮及过暗像素增强的图像,每个像素与阈值进行比较判别出盲元。     

基于自适应过完备稀疏表示的红外图像滤波方法

针对传统滤波算法在滤除红外图像噪声时会损失部分有用信息的问题,提出一种基于自适应过完备稀疏表示的红外图像滤波方法。该方法采用K-SVD算法以待滤波的红外图像为样本训练出自适应过完备原子库;采用正交匹配跟踪算法将红外图像信号在该过完备原子库上稀疏分解为稀疏成分和其他成分,稀疏成分对应红外图像中的有用信息,其他成分对应红外图像中的噪声,由稀疏成分重建图像,从而达到消除噪声的目的。实验结果表明:该方法相比传统方法具有更好的滤波效果,重建图像质量较高。     

SAR图像频域特征保护的相干斑噪声抑制方法

针对SAR图像相干斑噪声抑制和特征保持问题,建立了多尺度自卷积(MSA)和相位一致(PC)的滤波器模型,结合MSA频域变换多尺度均值和PC高精度特征定位的特点,提出了一种频域有特征保护的SAR图像相干斑噪声抑制算法。算法判断SAR图像中不同类型区域,选择不同的滤波策略。对均匀区域采用MSA滤波;由PC测度判断特征区域,并对特征区域采用PC测度加强的MSA滤波;对分离点目标区域,采用观察值与MSA算术平均滤波。算法有效地解决了空域方法对SAR图像噪声抑制效果好而易破坏细节特征的矛盾。仿真实验和滤波性能评估指标分析显示,算法具有良好的抑制SAR图像相干斑噪声和保护特征的能力。     

红外探测器盲元检测及评价

盲元严重影响红外制导武器的成像质量和系统性能。针对目前滤波类检测算法无法准确检测连续盲元的问题,本文对基于场景的时域平均野值提取的盲元检测算法进行了改进,对滤波窗口下的盲元分布形式进行了讨论,对连续盲元提出基于时域平均和空域均值野值提取的盲元检测算法,实现了盲元位置的确定。通过仿真实验对比发现,本文检测算法对连续盲元具有更低的误检率和漏检率;然后本文提出一种红外探测器盲元的测试评价方法,通过对样本图像进行分析计算,根据罗曼诺夫斯基准则的思想确定评价参数与评价法则,作为判断红外制导武器成像探测器能否正常工作的依据。测试方法简便快捷,有较高的准确度。     

基于后小波处理的超分辨力图像复原算法

介绍了最大后验概率(MAP)复原超分辨力算法发展现状,然后着重介绍了基于Markov随机场的泊松最大后验概率复原算法(MPMAP)和小波滤波方法。以MPMAP算法为基础,提出了基于后端小波滤波处理和Markov分布的最大后验概率算法(PWMPMAP),试验证明这种算法具有很强的抑制噪声和振铃现象的能力,与MPMAP算法相比,复原效果明显提高,对红外热图像等低信噪比图像尤为有效,以30 dB的红外“建筑物”图像为例,相对MPMAP算法,峰值信噪比(PSNR)可以提高0.4 dB左右。     

一种改进的红外图像自适应增强方法

对红外图像而言,如何在压缩动态范围的同时增强细节、抑制噪声以提升显示效果是一个重要的课题。文中提出一种改进的红外图像自适应增强方法,首先设计了一种参数自适应的引导滤波方法,并基于引导滤波将原始红外图像拆分成基本层和细节层;然后基于像素灰度分布设计了一种新型的自适应阈值的直方图映射方法,以对基本层压缩动态范围并增强其对比度;之后利用自适应引导滤波的线性系数对细节层进行增强并抑制噪声;最后对增强后的基本层和细节层进行自适应融合得到增强后的红外图像。实验结果表明,与对比度受限的自适应直方图均衡方法、基于引导滤波的高动态红外图像增强方法等几种效果相对较好的方法相比,文中所提出的方法处理后的图像细节更丰富,噪声抑制效果更强,视觉效果更好,且该方法适应性更强,无须调整参数即可应对多种观测场景。     

基于FPGA的红外图像细节增强算法设计与实现

双边滤波算法是一种有效的红外图像细节增强算法,具有保边去噪的效果。但由于算法运算量大,在红外视频图像处理中较难实现。本文提出了一种双边滤波+平台直方图均衡的红外图像增强算法的FPGA实现方法,选用Xilinx Virtex-5系列芯片,采用流水线和并行处理技术,能够在40 ms内完成一帧640×480的14位图像的处理,有效提升红外图像的清晰度和对比度,并满足视频图像处理算法的实时性要求。     

引导滤波和对数变换算法融合的多尺度Retinex红外图像增强

针对采用红外成像仪获取红外图像边缘模糊、对比度差等缺点造成图像视觉效果差、质量低等问题.以多尺度Retinex算法为框架,依据引导滤波保边和梯度保持性,提出引导滤波和对数变换算法融合的多尺度Retinex红外图像增强方法.首先,用引导滤波替换MSR算法中的高斯滤波来估计照度分量.其次,将照度分量经过对数变换处理,执行低...     

基于DMD的高帧频红外场景仿真系统设计

红外动态场景仿真技术在红外成像、跟踪和制导武器等系统的性能评估中起着重要的作用,基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device, DMD)的红外场景产生方案是红外场景仿真技术中最具研究价值的一种方案。介绍了DMD的灰度调制原理和工作方式,在此技术基础上设计了基于TI公司的0.7XGA开发平台的DMD驱动程序。通过放大原图像,提高了仿真红外图像的对比度。最后根据探测器输出的积分时间信号和帧同步信号,提出了一种提高DMD投影频率的方案。该方案投影出的灰度图像的对比度有所提高,红外成像仪可以采集到清晰的灰度图像,且每一帧灰度图像的显示时间缩短至1.12 ms,相比于常规方式的7.87 ms有了很大的提高。     

基于高压绝缘套管纹理特征的红外目标检测

在基于传统图像分割法的红外图像目标检测中,当背景颜色和被检测物体颜色相近时,往往难以有效地识别红外图像中的被检测物.所以为了进一步提高绝缘套管在红外图像中的识别精度,文中提出一种基于绝缘套管伞裙纹理特征的目标检测方法.首先为增强图像纹理特性,将双边滤波代替传统高斯-拉普拉斯算子中的高斯卷积滤波,通过双边-拉普拉斯进行图...     

基于双域滤波与引导滤波的快速医学MR图像去噪

针对医学磁共振(Magnetic Resonance,MR)图像 中存在Rician噪声较大以及双域滤波算法对Rician噪声处理不彻底、 运行时间较长的缺点,提出一种双域滤波与引导滤波相结合的快速医学MR 图像去噪算法。 该算法将引导滤波边缘保持后 的图像作为双域滤波算法的原引导图像,减少双域滤波算法的迭代次数,缩短算法运行时间 ;然后通过改进算法权重,结合 原始权重系数和指数核函数,构造新的权重系数,对噪声进行有效处理。实验结果表明,本 文算法能有效去除医学MR图 像噪声,保护图像细节,相比优秀的医学MR图像去噪算法,具有更高的峰值信噪比和结构 相似度;且相比经典双域滤波 算法,改进后的算法能将运行时间减少1/3,相比非局部均值算法, 可减少1/2。     

基于图像绘制技术的红外场景模拟

红外场景模拟可为目标识别、跟踪提供必要的图像样本,对算法的训练、评估和可靠性检验具有十分重要的意义,基于建模的红外模拟方法不一定反映场景的客观情况,并且,计算量大、耗时,难于模拟出有真实感的红外图像。基于图像绘制技术,提出无需建模的基于图像的绘制方法来模拟红外场景图像,根据红外图像的特点,给出了计算基本矩阵的非线性迭代算法和基于特征约束的动态规划立体匹配算法。由于参考图集是实际图像,因此,模拟图像更符合景物的真实情况,并且,该方法无需很复杂的建模过程,利于实时模拟。实验结果表明,该方法可有效地模拟出真实感的红外图像。