动态范围压缩和细节增强是红外图像处理的两个重要课题。为了将高动态海面背景红外图像清晰显示, 提出一种高动态范围压缩及细节增强算法。首先, 通过基于梯度边缘信息的多方向拉普拉斯增强方法, 将梯度图像平滑处理, 并与多方向拉普拉斯滤波相乘, 实现高动态范围图像的细节增强; 然后统计增强后图像的动态广义直方图信息; 最后采用灰度级分组的方法构造映射函数, 将高动态范围压缩到8 bits, 输出可清晰显示的红外图像。对大量海面背景红外图像进行实验分析, 结果表明, 该算法提高了图像的对比度, 有效增强了舰船目标细节, 同时抑制了海面背景噪声的放大和光晕现象的产生, 最终获得较好的输出图像。

冷像是影响制冷型红外探测器成像质量的重要因素。虽然可以通过非均匀校正技术进行去除, 但当校正后的工作条件发生改变时, 冷像的影响又会显现出来。根据冷像产生的机理以及频率特点, 提出了一种基于时空估计的冷像校正算法。首先, 通过使用小波分解与重构对原始图像进行冷像噪声空间域估计; 然后, 利用自适应时域低通滤波获得冷像噪声的时间域估计; 最后, 利用原始图像与获得的冷像估计噪声做差完成校正过程。使用仿真和实际的红外图像序列进行实验, 结果表明所提算法能够有效地去除冷像噪声。

针对红外图像的特点,本文提出了一种自适应红外图像直方图均衡增强算法。该方法根据原始图像的直方图,自适应地构造出一个加权函数对原始图像的直方图进行加权处理,然后采用加权后的直方图对原始图像进行直方图均衡化。算法不需要人为指定阈值,而且克服了传统直方图均衡提升红外图像背景的缺点。实验结果表明,该算法对红外图像具有较好的增强效果,能够有效地抑制图像的背景,突出目标。

可编程片上系统(SOPC)是Altera公司提出的一种灵活、高效的片上系统解决方案,为构建实时、小型化的红外图像处理器提供了有效的解决途径.介绍了一种基于SOPC技术的红外图像处理器,可对数字红外图像进行实时处理和显示驱动.处理器主要包括非均匀校正模块、实时图像增强模块和显示驱动模块.处理功能主要由一片Altera公司的SOPC芯片EPXA4完成.实验结果表明,采用SOPC技术构建的红外图像处理器集成度高、功耗低、可靠性强、实时性好.