赵文达，赵 建，韩希珍，续志军

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033；2.中国科学院大学，北京100049）

1 引 言

随着红外成像技术的发展，红外图像在遥感探测、医疗卫生、公共安全、交通运输以及军事等领域取得了越来越广泛的应用。但由于红外探测器件的光敏响应的不均匀性，系统的非线性以及受外界环境的干扰，使得红外图像具有噪声大，目标边缘模糊和纹理细节不清楚的缺点。因此，需要对红外图像进行增强，使图像适合计算机的识别和系统跟踪应用［1－3］。

已有的图像增强算法很多［4－6］，主要分为空域法和频域法两类。空域法是直接对图像像素灰度进行操作，主要包括直接灰度变换、空域滤波和直方图处理等。该方法运算量小实时性好，缺点是不能从频率角度反映图像各部分的区别，图像分辨力差。频域法是对图像进行傅里叶变换后对其频谱再进行分析操作，然后通过反变换获得处理后的结果，主要包括傅里叶变换和小波变换等。该方法具有很好的频率处理能力，但计算量大实时性差。近年来，基于变分偏微分方程的图像处理技术以其精度高、将图像转换为数学模型便于处理等优点倍受青睐。该技术将图像看作是连续区域进行数学建模，求解时将其转化为随时间变化的离散格式。并将图像离散为间距很小的网格，如梯度、散度等偏微分算子采用差分法进行表述。

本文将变分偏微分方程理论用于红外图像的增强，主要是构造一个随着梯度值增大而减小的函数（≥1）作为原图像梯度场的系数，增强微弱的有用细节，突出图像的边缘。……