红外图像增强算法研究

红外图像处理中的细节增强算法研究红外图像处理在军事、安防、医学等众多领域有着广泛的应用。

然而，由于红外图像拍摄环境的特殊性，常常存在图像质量较低、细节含量不足的问题。

因此，研究红外图像细节增强算法具有重要的理论意义和实际应用价值。

细节增强算法是一种通过改善图像中细节信息的可见性来提高图像质量的技术。

本文将对红外图像处理中常用的几种细节增强算法进行研究和分析，包括直方图均衡化、小波变换、局部对比度增强等。

直方图均衡化是一种简单且直观的细节增强算法。

它通过对图像的灰度级分布进行重新映射，使得图像中的细节信息更加丰富。

然而，直方图均衡化算法在增强图像细节的同时，也会对图像的全局对比度进行调整，可能导致图像过度亮度或过度暗度，影响图像的观感质量。

为了克服直方图均衡化算法的缺陷，研究者们提出了小波变换细节增强算法。

小波变换具有多尺度分析的特点，可以提取图像的不同倍频细节信息。

通过对图像进行小波分解，然后对低频和高频系数进行增强，可以使图像的细节信息得到更好的呈现。

在红外图像处理中，小波变换算法可以更好地增强图像中的热点和边缘细节信息。

然而，小波变换算法在处理过程中，由于分解和重构过程的信息损失，可能引入边缘模糊和噪声增强等问题。

为了解决这些问题，研究者们提出了局部对比度增强算法。

该算法通过分析图像的局部对比度信息，针对每个像素点进行细节增强，可以更有效地保留和增强图像中的细节信息。

除了上述的算法，还有一些其他的细节增强算法被广泛应用于红外图像处理中，如Retinex算法、双边滤波算法等。

Retinex算法通过模拟人眼对光照和颜色进行感知的过程，可以调整图像的全局和局部对比度，达到细节增强的效果。

双边滤波算法则通过保留图像的边缘信息和纹理细节，同时抑制噪声的影响，实现细节增强的效果。

综上所述，红外图像处理中的细节增强算法是一门重要的研究领域。

不同的细节增强算法有着各自的优缺点和适用范围，需要根据具体的应用场景选择合适的算法。

第39卷第6期2020年12月Vol. 39 No. 6December 2020红外与毫米波学报J. Infrared Millim. Waves文章编号：1001-9014(2020)06-0818-07DOI ：10. 11972/j. issn. 1001-9014. 2020. 06. 022低照度短波红外图像增强算法张瑞3,汤心溢"，李争23(1.中国科学院大学,北京100049;2.中国科学院上海技术物理研究所，上海200083；3.中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海200083)摘要：为了拓展非制冷短波红外探测器在弱光夜视观测方面的应用，开展了针对短波红外低照度成像的研究。

提 出了 一种新的图像增强方法抑制图像噪声增强图像细节进而改善图像质量。

使用3D 降噪(3DNR (3D Noise reduction))算法，将多尺度高斯差分法结合边缘保持滤波器最大限度地分离图像高频信息与隐藏噪声，再针对图像 进行自适应灰度映射。

实验结果表明：该算法显著地抑制了在低照度下图像的时域噪声，丰富了短波红外图像的细节，改善了短波红外的夜视显示效果。

关 键 词：低照度；短波红外；视网膜模型；图像增强；降噪中图分类号:TP3-05 文献标识码：AResearch on low illumination shortwave infrared imageenhancement algorithmZHANG Rui 1，2，3 , TANG Xin -Yi 2，3* , LI Zheng 2，3(1. University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049 China ;收稿日期：2019- 06- 18 ,修回日期：2020- 09- 10基金项目：十三五预研课题(H J J2019-0089)Foundation items : Pre -research project of the 13th five year plan作者简介(Biography ):张瑞,博士，主要从事短波红外"成像研究工作.* 通讯作者(Corresponding author ) ： E -mail : tangxini@189. cn2. Shanghai Institute of Technical Physics , Chinese Academy of Sciences , Shanghai 200083 China ;3. key Laboratory of Infrared System Detection and Imaging Technology Shanghai 200083 China )Abstract : In order to expand application of uncooled short wave infrared array detectors for low-light night vision , a re ­search on low-light imaging of short-wave infrared have carried out. This paper proposes a new image enhancement method to suppress image noise enhance image details and improve image quality. The proposed schemes use 3DNR(3D noise reduction ), combine the multi-scale Gaussian differential method with the edge preserving filter to separate the high-frequency information and hidden noise of the image to the maximum extent and then carry out the adaptive grayscale mapping for the image. The experimental results demonstrate that the proposed algorithm outperforms some state-of-the-art algorithms and it can achieve outstanding image enhancement performance and suppress the time-do ­main noise of the image under low-light illumination.Key words : low illumination , short wave infrared (SWIR ) , retinex model , image enhancement , noise reductionPACS ：07.05. Pj引言短波InGaAs 红外成像技术工作波段主要在0. 9-1.7 ^m ,其成像模式以反射为主。

文章编号：1002-8692(2008)S1-0143-03V i deo appl i eat i on&proj ect l …………，…，一一一——，—．—．——{k————；———．——二：：_i：一基于自适应非线性滤波的红外图像增强算法王莉‘。

唐宏。

，胡伟‘(重庆邮电大学a．通信与信息工程学院；b．光电工程学院，重庆400065)论文【摘要】为了提高红外焦平面阵列的成像质量，提出一种基于自适应非线性滤波器与直方图均衡相结合的红外图像增强算法，该算法利用自适应非线性滤波器抑制噪声，并通过直方图均衡对红外图像进行增强处理，提高了红外图像的对比度，有效地提高了红外图像的成像质量。

实验结果表明，利用此算法增强后的红外图像视觉效果清晰，细节完整，达到设计要求。

【关键词】红外焦平面阵列；非线性滤波；直方图均衡；图像增强处理【中图分类号】TN216【文献标识码】ASt u dy on I nf r ar ed I m age Enhancem ent B a se d o n A da pt i ve N on l i ne ar Fi l t er i ngW A N G L i。

，T A N G H ong"，H U W ei。

(4C oll ege of C o m m u ni cat i om and I nfor m at ion En gi n e e ri ng；6．C oll e g e of Ele c t ronic E ngi ne er i ng，C hon gqi ng U ni ve r si ty of Po s t s and T el eco m m uni cat i on s。

C hongqi n g400065，Chi na)【A bst r act】A nove l ef f ect i ve al g or i t hm f or enha nci ng i n f r ar ed i m a ge quali t y i s pr e sent ed w hi ch i s bas ed o n a speci a l co m bi nat i on of an adap t i ve non l i near fi l t e r a nd hi s t ogr am equM i za t i on．N onl i nea r f il te r ing t e chni que i s us ed f or t he sup pr es si on of noi s e．and t he i nlage enhancem ent pr oce ssi on i s i m pl e m e nt ed aft er t he supp r essi on of noi s e of i n f r ar ed f ocal pl ane ar r a ys(I R FPA)by usi n g hi s t ogr am equal i za t i on．ne new m e t hod C i Lr l bot h suppr ess t he noi s e ef fect ivel y of I R FP A a nd i ncr eas e t he contr as t of t he i nf rar ed i m a ge i n or der t o i m pr ove i nf r ar ed i m a ge qu al i t y．Si m ul a t i o ns i ndicat e t h at t he i nfr ared i m a ge s i gnal s det ai l a nd ed ges ar e pr e—ser ved a nd t he vi s ion e ff e ct i s i deal aft er t he new m e t hod proc es s ing．【K ey w or ds】IR FP A；nonl i near f i l t er i ng；hi s t ogr am equ al i za t i on；i m age enhancem ent pr oce ssi ng1引言非制冷红外焦平面成像系统是目前红外成像技术的主流，红外成像系统在军用和民用领域都得到广泛应用。