实例介绍
【实例简介】
基于红外图像低分辨率、低对比度、视觉特性差的特性，以及传统的利用直方图均衡化进行红外图像增强的方法会丢失图像的细节信息、增强红外图像的噪声的特性，将小波变换的多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡化的方法相结合，提出一种更好的实现红外图像增强的算法。
激光与红外No.22013 尹士畅等基于小波变换和直方图均衡的红外图像增强 227 度下的原因,手臂的温度和环温比较接近,从而使得 得到的图像的对比度比较差,视觉效果不明显。如 图2中为经过小波变换后提取出来的图像的低频成 分,从中可以看出,该图像和原始图像的对比度差别 不大,但是从视觉上来看,图片的连续性较好,噪声 较少。图3是经过直方图均衡化处理的图像,经过 直方图均衡化之后图像的整体的视觉效果变好了, 图片中手表和手臂的对比度非常明显,甚至包括表 图4本文增强算法 带和手臂的也可以清楚地辨认出来。然而,经过直7结论 方图均衡化之后,手臂左下角方向和右下角方向以 针对直方图均衡化和小波变换在红外图像增强 及手表中央的噪声也变得非常的大,相比较原始图存在的问题,本文所提出的改进算法,通过将两者的 像而言信噪比变差了。图4则是将直方图均衡化和优势相结合,弥补单独算法的劣势,从而达到适当提 小波变换算法相结合后增强的红外图像,相比较图高原始红外图像的对比度,增强了目标和背景的差 3而言,对比度的变化不大,但是图像的很多噪声特异性并且保证红外图像的信噪比的效果。 性得到了改善,尤其是手表中央和手臂的左右下角 部分的噪声得到了明显改善,从而很好的验证了该 参考文献: 算法的可行性。 [1 Lin Zhenxian Song Guoxiang, Xue Wen Comparison and improvements of several methods wavelet image denoising [ J]. Journal of Xidian University, 2004, 31(4) 625-629.( in Chinese) 林椹尠,宋国乡,薛文.图像的几种小波去噪方法的比 较和改进[J].西安电子科技大学学报,2004,31(4): 625-629 2 Yu Tianhe, Hao Fuchun, Kang Weimin Summarization on the infrared image enhancement technology [J]. Infrared 图1原始红外图像 and Laser Engineering, 2007, S2): 131-137.( in Chi nese 于天河,郝富春,康为民红外图像增强技术综述[J] 红外与激光工程,2007,(S2):131-137 [3 Xie Jiecheng, Zhang Dali, Xu Wenli. Wavelet Image De- noising vigorously [ J]. Journal of Image and Graphics 2002,7(3):209-218.( in Chinese) 谢杰成,张大力,徐文立小波图象去噪综述[J].中国 图象图形学报,2002,7(3):209-218 图2低频红外图像 [4 Peng Zhou, Zhao Baojun. Nover scheme for infrared image enhancement based on contourlet transform and fuzzy the ory[J]. Laser& nfrared,2011,41(6):129-133. 彭洲,赵保军.基于 Contourlet变换和模糊理论的红外 图像增强算法[J].激光与红外,2011,41(6): 129-133 [5 Yong Yang, Wang Jingru, Zhang Qiheng. Enhancement of low Contrast Image Contain Small Targ[ J]. Laser &Infra red,2005,35(5):373-377.( in Chinese) 图3直方图均衡化 雍杨,王敬儒,张启衡.弱小目标低对比度图像增强算 228 激光与红外 第43卷 法研究[J].激光与红外,205,35(5):373-377 round[ J. Laser Infrared, 2003, 33(6): 109-114. [6 An Chengbin, Ren Hongliang, Nei Chuanhong, et al. Infra incse red Image Enhancement Technology for Staring Infrared 温佩芝,史泽林,于海斌基于小波变换的复杂海面背 Imager[ J]. Laser Infrared, 2003, 33(6): 32-33. (in 景红外小目标检测[J]激光与红外,2003,33(6) nese 109-114 安成斌任宏亮,传虹,等凝视焦平面热像仪的红[11]孙延奎小波分析及其应用M].北京:机械工业出版 外图像增强技术[J].激光与红外,203,33(6): 社,2005 [12] Turghunjan, et al. a technique of image enhancement [7]宋芳莉图像边缘检测中的方法研究[D].西安:西北 based on the dyadic wavelet transform[ J]. Joumal of Xin- 大学,2002 jiang Normal University Natural Science Edition, 2006 [8 Luo Jiebo, Chen Changwen, Parker K J Image enhancement 25(4):6-13 for low bit rate wavelet-based compression[ J]. IEEE Inter 吐尔洪江,等.基于二进小波变换的图像增强技术 national Symposium on Circuits and Systems, 1997: 6-20 [J].新疆师范大学学报:自然科学版,2006,25(4) [9 Ji Shupeng, Ding Xiaoqing. Study on image enhancing fu sion algorithm of visible and infrared image[J]. Laser [13]S Mallat. a Wavelet Tour of Signal Processing[ M].Pitts Infrared, 2002, 31(6): 518-521.( in Chinese) : Academic Press, 1999. 吉书鹏,丁晓青.可见光与红外图像增强融合算法矸4]张德丰 MATLAB小波分析[M].机械工业出版社 究[J激光与红外,2002,31(6):518-521 2009 [10] Wen peizhi, Shi Zhelin, Yu haibin. Wavelet transform-[15]葛哲学,沙威.小波分析理论与 MATLAB R007实现 based Detection for Small IR Target in Complex Sea Back- [M].北京:电子工业出版社,2007 【实例截图】
【核心代码】
基于红外图像低分辨率、低对比度、视觉特性差的特性，以及传统的利用直方图均衡化进行红外图像增强的方法会丢失图像的细节信息、增强红外图像的噪声的特性，将小波变换的多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡化的方法相结合，提出一种更好的实现红外图像增强的算法。
激光与红外No.22013 尹士畅等基于小波变换和直方图均衡的红外图像增强 227 度下的原因,手臂的温度和环温比较接近,从而使得 得到的图像的对比度比较差,视觉效果不明显。如 图2中为经过小波变换后提取出来的图像的低频成 分,从中可以看出,该图像和原始图像的对比度差别 不大,但是从视觉上来看,图片的连续性较好,噪声 较少。图3是经过直方图均衡化处理的图像,经过 直方图均衡化之后图像的整体的视觉效果变好了, 图片中手表和手臂的对比度非常明显,甚至包括表 图4本文增强算法 带和手臂的也可以清楚地辨认出来。然而,经过直7结论 方图均衡化之后,手臂左下角方向和右下角方向以 针对直方图均衡化和小波变换在红外图像增强 及手表中央的噪声也变得非常的大,相比较原始图存在的问题,本文所提出的改进算法,通过将两者的 像而言信噪比变差了。图4则是将直方图均衡化和优势相结合,弥补单独算法的劣势,从而达到适当提 小波变换算法相结合后增强的红外图像,相比较图高原始红外图像的对比度,增强了目标和背景的差 3而言,对比度的变化不大,但是图像的很多噪声特异性并且保证红外图像的信噪比的效果。 性得到了改善,尤其是手表中央和手臂的左右下角 部分的噪声得到了明显改善,从而很好的验证了该 参考文献: 算法的可行性。 [1 Lin Zhenxian Song Guoxiang, Xue Wen Comparison and improvements of several methods wavelet image denoising [ J]. Journal of Xidian University, 2004, 31(4) 625-629.( in Chinese) 林椹尠,宋国乡,薛文.图像的几种小波去噪方法的比 较和改进[J].西安电子科技大学学报,2004,31(4): 625-629 2 Yu Tianhe, Hao Fuchun, Kang Weimin Summarization on the infrared image enhancement technology [J]. Infrared 图1原始红外图像 and Laser Engineering, 2007, S2): 131-137.( in Chi nese 于天河,郝富春,康为民红外图像增强技术综述[J] 红外与激光工程,2007,(S2):131-137 [3 Xie Jiecheng, Zhang Dali, Xu Wenli. Wavelet Image De- noising vigorously [ J]. Journal of Image and Graphics 2002,7(3):209-218.( in Chinese) 谢杰成,张大力,徐文立小波图象去噪综述[J].中国 图象图形学报,2002,7(3):209-218 图2低频红外图像 [4 Peng Zhou, Zhao Baojun. Nover scheme for infrared image enhancement based on contourlet transform and fuzzy the ory[J]. Laser& nfrared,2011,41(6):129-133. 彭洲,赵保军.基于 Contourlet变换和模糊理论的红外 图像增强算法[J].激光与红外,2011,41(6): 129-133 [5 Yong Yang, Wang Jingru, Zhang Qiheng. Enhancement of low Contrast Image Contain Small Targ[ J]. Laser &Infra red,2005,35(5):373-377.( in Chinese) 图3直方图均衡化 雍杨,王敬儒,张启衡.弱小目标低对比度图像增强算 228 激光与红外 第43卷 法研究[J].激光与红外,205,35(5):373-377 round[ J. Laser Infrared, 2003, 33(6): 109-114. [6 An Chengbin, Ren Hongliang, Nei Chuanhong, et al. Infra incse red Image Enhancement Technology for Staring Infrared 温佩芝,史泽林,于海斌基于小波变换的复杂海面背 Imager[ J]. Laser Infrared, 2003, 33(6): 32-33. (in 景红外小目标检测[J]激光与红外,2003,33(6) nese 109-114 安成斌任宏亮,传虹,等凝视焦平面热像仪的红[11]孙延奎小波分析及其应用M].北京:机械工业出版 外图像增强技术[J].激光与红外,203,33(6): 社,2005 [12] Turghunjan, et al. a technique of image enhancement [7]宋芳莉图像边缘检测中的方法研究[D].西安:西北 based on the dyadic wavelet transform[ J]. Joumal of Xin- 大学,2002 jiang Normal University Natural Science Edition, 2006 [8 Luo Jiebo, Chen Changwen, Parker K J Image enhancement 25(4):6-13 for low bit rate wavelet-based compression[ J]. IEEE Inter 吐尔洪江,等.基于二进小波变换的图像增强技术 national Symposium on Circuits and Systems, 1997: 6-20 [J].新疆师范大学学报:自然科学版,2006,25(4) [9 Ji Shupeng, Ding Xiaoqing. Study on image enhancing fu sion algorithm of visible and infrared image[J]. Laser [13]S Mallat. a Wavelet Tour of Signal Processing[ M].Pitts Infrared, 2002, 31(6): 518-521.( in Chinese) : Academic Press, 1999. 吉书鹏,丁晓青.可见光与红外图像增强融合算法矸4]张德丰 MATLAB小波分析[M].机械工业出版社 究[J激光与红外,2002,31(6):518-521 2009 [10] Wen peizhi, Shi Zhelin, Yu haibin. Wavelet transform-[15]葛哲学,沙威.小波分析理论与 MATLAB R007实现 based Detection for Small IR Target in Complex Sea Back- [M].北京:电子工业出版社,2007 【实例截图】
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