一种基于时域滤波的红外序列图像去噪算法
2021-06-08周克虎
应用光学 2021年3期
周克虎,雷 涛,罗 刚
(1.中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209;2.中国人民解放军63618部队,新疆 库尔勒 841000)
引言
光学设备广泛应用于侦查、测量等领域,现代光学设备一般配置有可见光、红外等多种波段的探测器,其最终的成像效果受光学系统设计、探测器性能、场景光照条件以及环境温度等诸多因素的影响。但对于用户或设备操作人员,其对于成像效果好坏的感受则直接来源于最终的图像显示效果好坏。红外探测器在光学设备中一般承担着目标捕获和高精度位置测量的功能,其图像经常需回传指挥中心进行实时显示。因此,红外图像显示效果的优化对于提升设备的成像质量以及用户体验有着重要的意义。
在实际项目中,探测器噪声导致的红外图像显示效果恶化严重影响了设备的成像质量。常见的红外图像去噪方法主要分为空域方法和变换域方法。空域滤波主要是利用噪声空间分布的随机性,传统的方法有均值滤波、高斯滤波等。这类空域滤波算法会导致图像中边缘和纹理的退化,导致表征图像细节信息的关键梯度数据丢失,输出图像整体表现出模糊感。Tomasi等人提出了一种利用灰度距离进行权值修正的空域高斯滤波算法,称为双边滤波(bilateral filter)[1-4]。该算法不仅能够去掉噪声,还能够保持边缘,解决了传统空域滤波算法导致的图像模糊,在很多场合下表现出了较好的去噪效果。但是,该算法没有利用图像时域的相关性,无法去除序列图像显示时噪声引起的帧间灰度随机变化,其时域去噪效果有待提升。……
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