CN117314774A - 一种基于探测器温度的红外图像校正系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于探测器温度的红外图像校正系统，本发明涉及图像校正技术领域，解决了因红外成像内每个不同区域的像素值均不同，会导致调整后的像素值存在突兀情况的问题，本发明通过根据对应异常区域的整体面积，对红外图像进行划分，确认若干组待分析微面，再进行像素值分析，从分析结果内，判定对应的像素值之间的改变是否存在规律，并根据具体的分析结果，确定后续影响区域的待调整像素值，并根据所确定的待调整像素值，对影响区的画面像素进行调整，以此使像素值的调整更为准确，图像的校正效率更高，校正精准度更精确，提升对应红外图像的整体校正效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像校正技术领域，具体为一种基于探测器温度的红外图像校正系统。
背景技术
红外图像是一种红外遥感器接收地物反射或自身发射的红外线而形成的图像，红外图像会受探测器温度影响；红外探测器是基于物体的热辐射原理工作的，探测器的温度变化会直接影响到探测器对红外辐射的感应和测量；通常情况下，高温会使探测器产生更多的热噪声，并且会导致图像质量的下降，降低图像的分辨率和对比度；
专利申请号为CN105737990B的申请公开了一种基于探测器温度的红外图像非均匀性校正方法，通过图像增益校正系数和采集的均匀背景图像，计算探测器在不同探测器温度点下的偏置本底，进一步地，根据偏置本底和探测器当前工作温度的对应变化趋势以插值方法估算探测器在当前工作温度下的偏移校正参数，最后利用图像增益校正系数和偏移校正参数对红外图像进行两点校正。相应地，本发明还提出了一种对应的校正系统。本发明无需红外探测器温控系统及调零挡片，根据探测器在不同温度点下的偏置本底和当前探测器的温度及时有效地计算校正参数，在保证红外图像校正效果的同时，有效降低了算法复杂度，增加了实时性。
因探测器的温度影响，会影响红外成像的整体成像工作，红外成像被影响后，会出现对应的影响区，针对于此影响区，采用整个红外成像的像素值，对本影响区的像素值进行调整，但此种方式，因红外成像内每个不同区域的像素值均不同，会导致调整后的像素值存在突兀情况，影响后续的观感。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于探测器温度的红外图像校正系统，解决了因红外成像内每个不同区域的像素值均不同，会导致调整后的像素值存在突兀情况的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于探测器温度的红外图像校正系统，包括：
图像参数确认端，对探测器所产生的红外图像进行确认，并对此红外图像生成阶段的探测器温度参数进行采集，并根据所采集的探测器温度参数，判定此红外图像的成型环境是否异常；
影响区锁定端，对异常图像进行接收，并根据所接收的异常图像，对图像内不同像素值的区域进行标记，并对不同区域内所产生的像素值进行分析，根据分析结果，锁定对应的异常影响区；
图像自适应修正端，包括红外图像分割单元、参数分析单元以及像素值调整单元；
红外图像分割单元，根据所确定的异常影响区，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，再将划分后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内，具体方式为：
对异常影响区的面积进行确认，并将其标记为MJt，其中t代表不同的异常影响区，再确定整个红外图像的整体面积，并将其标记为ZT；
采用Gt＝ZT÷MJt得到属于此异常影响区的占比值Gt，选取占比值Gt内部的整数值，根据此整数值以及对应异常影响区的具体位置，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，并将划分处理后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内；
参数分析单元，对划分处理后的若干个待分析微面的像素值进行确认，并进行数值分析，判定此图像的像素值排序是否存在规律，具体方式为：
根据原始的排布方式，确认若干个待分析微面的具体位置，按照从左至右，从上至下的方式，对每个待分析微面进行标记，同时，对异常影响区的所属待分析微面不进行标记，再将每个标记后的待分析微面的像素值标记为SSq，其中q代表不同的待分析微面，且q＝1、2、……、n；
采用CAv＝SSj-SSj-1，得到V个排序前后两组待分析微面的差值CAv，且j∈q，其中j≥2，其中v＝n-1；
分析判定V个差值CAv是否满足：CAv≥Y1，其中Y1为预设值，若满足，则生成规律信号，若不满足，则生成无规律信号；
根据所确定的规律信号，确认异常影响区的前一组待分析微面，并确认前一组待分析微面的像素值，采用：调整值＝像素值+CAv得到此异常影响区的需调整的调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内；
根据所确定的无规律信号，确认异常影响区周边所存在的不同待分析微面，再对不同待分析微面的像素值进行确认，再进行均值处理，确认调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内；
所述像素值调整单元，根据所确认的调整值，对红外图像内异常影响区的像素值进行调整。
有益效果
本发明提供了一种基于探测器温度的红外图像校正系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明通过分析红外图像内不同区域的像素值，确认存在像素异常的区域，再根据所确定的对应区域，进行综合分析，判定对应区域是否存在异常情况；
后续，根据对应异常区域的整体面积，对红外图像进行划分，确认若干组待分析微面，再进行像素值分析，从分析结果内，判定对应的像素值之间的改变是否存在规律，并根据具体的分析结果，确定后续影响区域的待调整像素值，并根据所确定的待调整像素值，对影响区的画面像素进行调整，以此使像素值的调整更为准确，图像的校正效率更高，校正精准度更精确，提升对应红外图像的整体校正效果。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图；
图2为本发明图像自适应修正端内部原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本申请提供了一种基于探测器温度的红外图像校正系统，包括图像参数确认端、影响区锁定端以及图像自适应修正端，所述图像参数确认端与影响区锁定端输入节点电性连接，所述影响区锁定端与图像自适应修正端输入节点电性连接；
请参阅图2，所述图像自适应修正端包括红外图像分割单元、参数分析单元以及像素值调整单元，所述红外图像分割单元与参数分析单元输入节点电性连接，所述参数分析单元与像素值调整单元输入节点电性连接；
所述图像参数确认端，对探测器所产生的红外图像进行确认，并对此红外图像生成阶段的探测器温度参数进行采集，并根据所采集的探测器温度参数，判定此红外图像的成型环境是否异常，其中，进行判定的具体方式为：
确认对应红外图像的成型时间段，将此成型时间段内探测器所产生的若干组温度参数进行区间锁定，生成对应的温度参数区间；
判定温度参数区间是否满足：温度参数区间∈预设区间，其中预设区间的两端端值均为预设值，其具体取值均由操作人员根据经验拟定，若满足，则将此红外图像标记为标准图像，若不满足，则将此红外图像标记为异常图像，并将所标记的异常图像传输至影响区锁定端内；
具体的，探测器在正常温度环境下，所产生的红外图像一般不会受影响，但如果探测器在异常温度环境下，所产生的红外图像便会受到很大的影响，会导致红外图像内具体的像素值出现变化，故，需要确认此红外图像是否存在异常情况，提前分析对应探测器温度是否发生异常便可进行判定；
所述影响区锁定端，对异常图像进行接收，并根据所接收的异常图像，对图像内不同像素值的区域进行标记，并对不同区域内所产生的像素值进行分析，根据分析结果，锁定对应的异常影响区，其中，锁定异常影响区的具体方式为：
将图像内不同像素值的区域进行确认，并将不同区域的像素值标记为XSi，其中i代表不同的区域，将若干组区域的像素值XSi进行均值处理，得到若干个像素值XSi的均值，并标记为J；
采用XSi-J＝BZi得到属于对应区域的标准值BZi，再分析标准值BZi，是否满足：BZi∈标准区间，其中标准区间的两端端值均为预设值，其具体取值均由操作人员根据经验拟定，若满足，则不进行任何处理，若不满足，则将对应区域标记为异常影响区，并将所标记的异常影响区传输至图像自适应修正端内；
具体的，当某一区域的像素值与周边区域的像素值相差过大时，故所产生的标准值也会差距较大，根据对应的差异变化，便可将像素值异常的情况进行确定，从而锁定对应的异常影响区，并将所锁定的异常影响区传输至图像自适应修正端内。
实施例二
本实施例在具体实施过程中，相比于实施例一，其具体区别在于：
所述图像自适应修正端内部的红外图像分割单元，根据所确定的异常影响区，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，再将划分后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内，其中，进行自适应分割的具体方式为：
对异常影响区的面积进行确认，并将其标记为MJt，其中t代表不同的异常影响区，再确定整个红外图像的整体面积，并将其标记为ZT；
采用Gt＝ZT÷MJt得到属于此异常影响区的占比值Gt，选取占比值Gt内部的整数值，根据此整数值以及对应异常影响区的具体位置，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，并将划分处理后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内。
在进行画面分割时，由内部预设的分割程序进行自适应画面分割，保障每组画面之间的面积参数基本一致，以此便于后续的参数分析。
所述参数分析单元，对划分处理后的若干个待分析微面的像素值进行确认，并进行数值分析，判定此图像的像素值排序是否存在规律，其中，进行数值分析的具体方式为：
根据原始的排布方式，确认若干个待分析微面的具体位置，按照从左至右，从上至下的方式，对每个待分析微面进行标记，同时，对异常影响区的所属待分析微面不进行标记，再将每个标记后的待分析微面的像素值标记为SSq，其中q代表不同的待分析微面，且q＝1、2、……、n；
采用CAv＝SSj-SSj-1，得到V个排序前后两组待分析微面的差值CAv，且j∈q，其中j≥2，其中v＝n-1；
分析判定V个差值CAv是否满足：CAv≥Y1，其中Y1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，若满足，则生成规律信号，若不满足，则生成无规律信号；
根据所确定的规律信号，确认异常影响区的前一组待分析微面，并确认前一组待分析微面的像素值，采用：调整值＝像素值+CAv得到此异常影响区的需调整的调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内；
根据所确定的无规律信号，确认异常影响区周边所存在的不同待分析微面，再对不同待分析微面的像素值进行确认，再进行均值处理，确认调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内。
具体的，若干个待分析微面分割完毕后，每个微面均对应有指定的像素值，通过进行分析，将前后排序的微面进行差值处理，若排序微面之间的差值均处于一组波动值时，其被影响的待分析微面便也属于此规律内，故，通过前一组微面的像素值，便可确定本待分析微面的像素值，便可根据所确定的像素值，对本微面的画面进行调整；
若所分析的像素值不存在对应的规律情况，故为了避免调整后的像素值存在突兀性，便直接将对应异常影响面周边的画面像素值进行确定，完成确定后，便可确定调整值，后续，根据此调整值，对画面像素进行调整，不仅能进行图像校正，还不会存在突兀性，提升图像的整体校正效果。
所述像素值调整单元，根据所确认的调整值，对红外图像内异常影响区的像素值进行调整，完成红外图像的整体校正处理工作。
实施例三
本实施例在具体实施过程中，包含上述两组实施例的全部实施过程。
上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，包括：
图像参数确认端，对探测器所产生的红外图像进行确认，并对此红外图像生成阶段的探测器温度参数进行采集，并根据所采集的探测器温度参数，判定此红外图像的成型环境是否异常；
影响区锁定端，对异常图像进行接收，并根据所接收的异常图像，对图像内不同像素值的区域进行标记，并对不同区域内所产生的像素值进行分析，根据分析结果，锁定对应的异常影响区；
图像自适应修正端，包括红外图像分割单元、参数分析单元以及像素值调整单元；
红外图像分割单元，根据所确定的异常影响区，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，再将划分后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内；
参数分析单元，对划分处理后的若干个待分析微面的像素值进行确认，并进行数值分析，判定此图像的像素值排序是否存在规律。
2.根据权利要求1所述的一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，所述图像参数确认端，判定此红外图像的成型环境是否异常的具体方式为：
进行判定的具体方式为：
确认对应红外图像的成型时间段，将此成型时间段内探测器所产生的若干组温度参数进行区间锁定，生成对应的温度参数区间；
判定温度参数区间是否满足：温度参数区间∈预设区间，其中预设区间的两端端值均为预设值，若满足，则将此红外图像标记为标准图像，若不满足，则将此红外图像标记为异常图像，并将所标记的异常图像传输至影响区锁定端内。
3.根据权利要求1所述的一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，所述影响区锁定端，锁定异常影响区的具体方式为：
将图像内不同像素值的区域进行确认，并将不同区域的像素值标记为XSi，其中i代表不同的区域，将若干组区域的像素值XSi进行均值处理，得到若干个像素值XSi的均值，并标记为J；
采用XSi-J＝BZi得到属于对应区域的标准值BZi，再分析标准值BZi，是否满足：BZi∈标准区间，其中标准区间的两端端值均为预设值，若满足，则不进行任何处理，若不满足，则将对应区域标记为异常影响区，并将所标记的异常影响区传输至图像自适应修正端内。
4.根据权利要求1所述的一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，所述红外图像分割单元，进行自适应分割的具体方式为：
对异常影响区的面积进行确认，并将其标记为MJt，其中t代表不同的异常影响区，再确定整个红外图像的整体面积，并将其标记为ZT；
采用Gt＝ZT÷MJt得到属于此异常影响区的占比值Gt，选取占比值Gt内部的整数值，根据此整数值以及对应异常影响区的具体位置，对图像进行自适应分割，使图像划分为若干个待分析微面，并将划分处理后的若干个待分析微面传输至参数分析单元内。
5.根据权利要求1所述的一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，所述参数分析单元，进行数值分析的具体方式为：
根据原始的排布方式，确认若干个待分析微面的具体位置，按照从左至右，从上至下的方式，对每个待分析微面进行标记，同时，对异常影响区的所属待分析微面不进行标记，再将每个标记后的待分析微面的像素值标记为SSq，其中q代表不同的待分析微面，且q＝1、2、……、n；
采用CAv＝SSj-SSj-1，得到V个排序前后两组待分析微面的差值CAv，且j∈q，其中j≥2，其中v＝n-1；
分析判定V个差值CAv是否满足：CAv≥Y1，其中Y1为预设值，若满足，则生成规律信号，若不满足，则生成无规律信号；
根据所确定的规律信号，确认异常影响区的前一组待分析微面，并确认前一组待分析微面的像素值，采用：调整值＝像素值+CAv得到此异常影响区的需调整的调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内；
根据所确定的无规律信号，确认异常影响区周边所存在的不同待分析微面，再对不同待分析微面的像素值进行确认，再进行均值处理，确认调整值，并将此调整值传输至像素值调整单元内。
6.根据权利要求5所述的一种基于探测器温度的红外图像校正系统，其特征在于，所述像素值调整单元，根据所确认的调整值，对红外图像内异常影响区的像素值进行调整。
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| LINA YANG & YUGUO LI: "Simple Correction Methods of Infrared Thermography for Building Exterior Surfaces", INTERNATIONAL JOURNAL OF VENTILATION, 29 March 2016 (2016-03-29) * |
| 唐艳秋;孙强;赵建;姚凯男;: "基于衬底温度的红外焦平面联合非均匀性校正", 红外与激光工程, no. 03, 25 March 2016 (2016-03-25) * |
| 孔松涛等: "红外热像增强算法发展研究综述", 重庆科技学院学报( 自然科学版), vol. 23, no. 4, 31 August 2021 (2021-08-31) * |
| 朱晨光, 潘功配, 吴小云, 关华: "小波分析法在红外烟幕面积评估中的应用", 兵工学报, no. 05, 15 September 2005 (2005-09-15) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117314774B (zh) | 2024-04-09 |
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