本發(fā)明涉及紅外成像技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法。

背景技術(shù)：

隨著紅外成像技術(shù)的快速發(fā)展，紅外成像已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)、商業(yè)以及日常生活中。但是，在大多應(yīng)用環(huán)境中，由于紅外圖像受到成像系統(tǒng)本身的限制以及周圍環(huán)境的干擾，紅外焦平面探測器所拍攝的目標(biāo)與背景的熱輻射能力接近，成像后的灰度動態(tài)范圍小，導(dǎo)致目標(biāo)模糊不清，甚至被背景噪聲掩蓋。因此在實(shí)際應(yīng)用中必須對紅外圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。

常用的圖像增強(qiáng)方法是直方圖均衡法，首先，統(tǒng)計(jì)直方圖每個(gè)灰度值出現(xiàn)的概率，其次，累積歸一化的直方圖，最后，計(jì)算新的像素值。通過使用累積函數(shù)對灰度值進(jìn)行“調(diào)整”以實(shí)現(xiàn)對比度的增強(qiáng)，將圖像中灰度概率密度較大灰度值擴(kuò)展到附近的灰度概率密度小的灰度值上，以改變圖像中灰度概率分布，使其均勻化。

直方圖均衡法能夠有效地提高圖像對比度和擴(kuò)大灰度的動態(tài)范圍。然而，由于該算法在統(tǒng)計(jì)概率分布時(shí)對處理的數(shù)據(jù)不加選擇，可能會增加背景和噪聲的對比度并且降低目標(biāo)信號的對比度，使得變換后圖像的灰度值減少，導(dǎo)致某些細(xì)節(jié)消失，致使最終顯示的圖像不清楚。

因此，提供一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，提高圖像對比度，放大目標(biāo)細(xì)節(jié)，抑制背景和噪音對成像的影響，從而大大提高紅外圖像的可觀測性，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，提高圖像對比度，放大目標(biāo)細(xì)節(jié)，抑制背景和噪音對成像的影響，從而大大提高紅外圖像的可觀測性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，包括：

輸入紅外圖像，獲取所述紅外圖像的灰度值數(shù)據(jù)；

統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中；

輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，獲取各灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，其中，所述平臺上限閾值大于所述平臺下限閾值；

將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于所述第一存儲器中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值；

依次讀取所述第一存儲器中各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，并對讀取的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行累加，獲取各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值和所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和；

根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值和所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的數(shù)據(jù)，得到灰度映射關(guān)系式；

將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，形成灰度映射查詢表；

通過所述第二存儲器中的灰度映射查詢表，對所述紅外圖像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行映射轉(zhuǎn)換，獲取增強(qiáng)后的圖像數(shù)據(jù)，清空所述第一存儲器中的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，還包括：

通過視頻生成設(shè)備，輸出畫面增強(qiáng)后的紅外圖像，清空所述第二存儲器中的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中；為：

統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中；所述第一存儲器，包括：地址位和數(shù)據(jù)位，所述地址位和所述數(shù)據(jù)位一一對應(yīng)，所述地址位代表不同的灰度值，各所述灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值，依此存儲于與所述地址位對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)位中。

進(jìn)一步地，對所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，為：

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值大于所述平臺上限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為，所述平臺上限閾值減去所述平臺下限閾值；

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值小于所述平臺上限閾值且大于所述平臺下限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為，該灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值減去所述平臺下限閾值；

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值小于所述平臺下限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為0。

進(jìn)一步地，將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于所述第一存儲器中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值；為:

將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，存儲于所述第一存儲器中與各灰度值對應(yīng)的數(shù)據(jù)位中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值。

進(jìn)一步地，根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值和所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的數(shù)據(jù)，得到灰度映射關(guān)系式；為:

根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值與所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的比值，獲取各灰度值的累積概率分布函數(shù)；

通過各灰度值的所述累積概率分布函數(shù)對圖像灰度值重新匹配，得到灰度映射關(guān)系式。

進(jìn)一步地，將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，形成灰度映射查詢表；為：

將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，所述第二存儲器，包括：地址位和數(shù)據(jù)位，所述地址位和所述數(shù)據(jù)位一一對應(yīng)，所述地址位代表圖像的各灰度值，所述均衡化灰度值存儲于與所述地址位對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)位中，形成灰度映射查詢表。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，實(shí)現(xiàn)了如下的有益效果：

(1)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，通過外部串口向fpga紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，并且可根據(jù)實(shí)際的成像環(huán)境隨時(shí)調(diào)整輸入的平臺上限閾值和平臺下限閾值，從而實(shí)現(xiàn)對背景和噪聲的適當(dāng)抑制，對圖像目標(biāo)細(xì)節(jié)的適度放大，提高紅外圖像的可觀測性。

(2)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，在對直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正時(shí)，清除直方圖統(tǒng)計(jì)值小于平臺下限閾值的所有灰度值數(shù)據(jù)，從而避免了直方圖中對無效統(tǒng)計(jì)值的計(jì)算，減小了圖像數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間，同時(shí)提高了紅外圖像增強(qiáng)的運(yùn)算速度。

(3)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，調(diào)用兩個(gè)存儲器對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，第一存儲器中通過以灰度值作為地址位對相應(yīng)的直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行記錄并修正，第二存儲器中通過以灰度值作為地址位對相應(yīng)的均衡化灰度值進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)對紅外圖像的增強(qiáng)化處理，大大降低了硬件編程的復(fù)雜度及系統(tǒng)占用的內(nèi)存空間。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品必不特定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所示紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所示紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

實(shí)施例1

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法的流程示意圖，包括如下步驟：

步驟101、輸入紅外圖像，獲取所述紅外圖像的灰度值數(shù)據(jù)。

通過a/d采樣芯片向fpga(field－programmablegatearray，field－programmablegatearray)紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入紅外圖像，并讀取紅外圖像的灰度值數(shù)據(jù)。

步驟102、統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中。

灰度值對應(yīng)的數(shù)量，是指灰度為x的像素在灰度圖像中出現(xiàn)的次數(shù)。

步驟103、輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，獲取各灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，其中，所述平臺上限閾值大于所述平臺下限閾值。

通過外部串口模塊向fpga紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，從而實(shí)現(xiàn)對第一存儲器中各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值的修正。本實(shí)施例中，通過外部串口模塊可隨時(shí)修改輸入的平臺上限閾值和平臺下限閾值，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際的成像環(huán)境隨時(shí)調(diào)整直方圖增強(qiáng)的顯示效果。

步驟104、將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于所述第一存儲器中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值。

實(shí)現(xiàn)對所述第一存儲器中各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值的修正以及對所述第一存儲器中數(shù)據(jù)的更新。

步驟105、依次讀取所述第一存儲器中各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，并對讀取的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行累加，獲取各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值和所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和。

步驟106、根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值和所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的數(shù)據(jù)，得到灰度映射關(guān)系式。

步驟107、將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，形成灰度映射查詢表。

步驟108、通過所述第二存儲器中的灰度映射查詢表，對所述紅外圖像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行映射轉(zhuǎn)換，獲取增強(qiáng)后的圖像數(shù)據(jù)，清空所述第一存儲器中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)完成一幀圖像的增強(qiáng)處理后，自動對所述第一存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清除，便于下一幀圖像的統(tǒng)計(jì)。

通過外部串口向fpga紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，并且可根據(jù)實(shí)際的成像環(huán)境隨時(shí)調(diào)整輸入的平臺上限閾值和平臺下限閾值，從而實(shí)現(xiàn)對背景和噪聲的適當(dāng)抑制，對圖像目標(biāo)細(xì)節(jié)的適度放大，提高紅外圖像的可觀測性。

調(diào)用兩個(gè)存儲器對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，實(shí)現(xiàn)對紅外圖像的增強(qiáng)化處理，大大降低了硬件編程的復(fù)雜度及系統(tǒng)占用的內(nèi)存空間。

實(shí)施例2

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法的流程示意圖，包括如下步驟：

步驟201、輸入紅外圖像，獲取所述紅外圖像的灰度值數(shù)據(jù)。

通過a/d采樣芯片向fpga(field－programmablegatearray，field－programmablegatearray)紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入紅外圖像，并讀取紅外圖像的灰度值數(shù)據(jù)。

在具體實(shí)施例中，通過a/d采樣芯片向系統(tǒng)中輸入14位寬的紅外圖像，該紅外圖像的灰度級是2¹⁴級(16383級)灰度，因此本實(shí)施例中需獲取16383個(gè)灰度值所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

步驟202、統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中。

灰度值對應(yīng)的數(shù)量，是指灰度為x的像素在灰度圖像中出現(xiàn)的次數(shù)。

在一些可選的實(shí)施例中，步驟202進(jìn)一步為:統(tǒng)計(jì)所述紅外圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量，形成各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值，將各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于第一存儲器中；所述第一存儲器，包括：地址位和數(shù)據(jù)位，所述地址位和所述數(shù)據(jù)位一一對應(yīng)，所述地址位代表不同的灰度值，各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值，依此存儲于與所述地址位對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)位中。

本實(shí)施例所示的第一存儲器為靜態(tài)存儲器，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備。該靜態(tài)存儲器包括：地址位和數(shù)據(jù)位，地址位是二進(jìn)制數(shù)值，可以為任意位寬，每個(gè)地址位對應(yīng)有一個(gè)可錄入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位，地址位與本實(shí)施例所述的灰度值的表現(xiàn)形式相吻合，因此，本實(shí)施例用地址位代表不同的灰度值，通過在與地址位相對應(yīng)的數(shù)據(jù)位中錄入相應(yīng)灰度值對應(yīng)的數(shù)量值，實(shí)現(xiàn)對圖像中各灰度值對應(yīng)的數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。在一些具體的實(shí)施例中，采用表達(dá)式h(x)表示灰度值是x的像素的直方圖統(tǒng)計(jì)值，對于14位寬的紅外圖像，其灰度值x的范圍是0≤x≤16383。

步驟203、輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，獲取各灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，其中，所述平臺上限閾值大于所述平臺下限閾值。

通過外部串口模塊向fpga紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，從而實(shí)現(xiàn)對第一存儲器中各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值的修正。本實(shí)施例中，通過外部串口模塊可隨時(shí)修改輸入的平臺上限閾值和平臺下限閾值，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際的成像環(huán)境隨時(shí)調(diào)整直方圖增強(qiáng)的顯示效果。

在一些可選的實(shí)施例中，對所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，進(jìn)一步為：

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值大于所述平臺上限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為，所述平臺上限閾值減去所述平臺下限閾值。

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值小于所述平臺上限閾值且大于所述平臺下限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為，該灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值減去所述平臺下限閾值。

當(dāng)灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值小于所述平臺下限閾值時(shí)，該灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值為0。

在一些具體的實(shí)施例中，灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值的表達(dá)方程式如下：

其中，x表示圖像的灰度值，其中0≤x≤16383；h(x)是灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值；ht(x)是灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值；t1是平臺下限閾值、t2是平臺上限閾值，其中t2＞t1。

步驟204、將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值存儲于所述第一存儲器中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值。

在一些可選的實(shí)施例中，步驟204進(jìn)一步為：將各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，存儲于所述第一存儲器中與各灰度值對應(yīng)的數(shù)據(jù)位中，替換所述第一存儲器中各灰度值的所述直方圖統(tǒng)計(jì)值。

實(shí)現(xiàn)對所述第一存儲器中各灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值的修正以及對所述第一存儲器中數(shù)據(jù)的更新。

步驟205、依次讀取所述第一存儲器中各灰度值的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值，并對讀取的所述修正直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行累加，獲取各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值和所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和。

在一些具體的實(shí)施例中，當(dāng)紅外圖像的位寬是14位時(shí)，其對應(yīng)的灰度級是2¹⁴級(16383級)灰度，因此，本實(shí)施例中各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值的表達(dá)方程式為：

其中，x表示圖像的灰度值；ht(i)是灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值；ft(x)是各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值。

當(dāng)x＝16383時(shí)，可求得圖像經(jīng)過修正后的所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和，其表達(dá)式為：

其中、ht(i)是灰度值的修正直方圖統(tǒng)計(jì)值；ft(16383)是所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和。

步驟206、根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值和所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的數(shù)據(jù)，得到灰度映射關(guān)系式。

在一些可選的實(shí)施例中，步驟206的進(jìn)一步表現(xiàn)方式為：

根據(jù)各灰度值對應(yīng)的所述直方圖累計(jì)值與所述直方圖統(tǒng)計(jì)值總和的比值，獲取各灰度值的累積概率分布函數(shù)。

具體實(shí)施例中，各灰度值的累積概率分布函數(shù)的表達(dá)式為：

其中，x表示圖像的灰度值；c(x)是各灰度值的累積概率分布函數(shù)；ft(x)是各灰度值對應(yīng)的直方圖累計(jì)值；ft(16383)是所有灰度值的直方圖統(tǒng)計(jì)值總和。

通過各灰度值的所述累積概率分布函數(shù)對圖像灰度值重新匹配，得到灰度映射關(guān)系式。

本實(shí)施例中，是將14位寬紅外圖像修正為8位寬紅外圖像，圖像位寬發(fā)生了改變，因此本實(shí)施例中，灰度映射關(guān)系式為：

lut(x)＝255*c(x)

其中，c(x)是各灰度值的累積概率分布函數(shù)；lut(x)是灰度映射函數(shù)。

步驟207、將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，形成灰度映射查詢表。

在一些可選的實(shí)施例中，步驟207進(jìn)一步為:

將所述紅外圖像的灰度值代入所述灰度映射關(guān)系式中，生成與所述紅外圖像的灰度值對應(yīng)的均衡化灰度值，將所述均衡化灰度值存儲于第二存儲器中，所述第二存儲器，包括：地址位和數(shù)據(jù)位，所述地址位和所述數(shù)據(jù)位一一對應(yīng)，所述地址位代表圖像的各灰度值，所述均衡化灰度值存儲于與所述地址位對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)位中，形成灰度映射查詢表。

本實(shí)施例中的第二存儲器為靜態(tài)存儲器，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備，該靜態(tài)存儲器包括：地址位和數(shù)據(jù)位，地址位是二進(jìn)制數(shù)值，可以為任意位寬結(jié)構(gòu)，每個(gè)地址位對應(yīng)有一個(gè)可錄入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位，地址位與本實(shí)施例的圖像灰度值的表現(xiàn)形式相吻合，因此，本實(shí)施例用地址位代表圖像的各灰度值，通過在與地址位相對應(yīng)的數(shù)據(jù)位中錄入與紅外圖像灰度值相對應(yīng)的均衡化灰度值，從而建立灰度映射查找表。

步驟208、通過所述第二存儲器中的灰度映射查詢表，對所述紅外圖像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行映射轉(zhuǎn)換，獲取增強(qiáng)后的圖像數(shù)據(jù)，清空所述第一存儲器中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)完成一幀圖像的增強(qiáng)處理后，自動對所述第一存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清除，便于下一幀圖像的統(tǒng)計(jì)。

當(dāng)完成如上步驟時(shí)，實(shí)現(xiàn)對紅外圖像數(shù)據(jù)的增強(qiáng)處理，但是通過該系統(tǒng)無法直接呈現(xiàn)圖像，在一些可選的實(shí)施例中，可通過如下步驟，實(shí)現(xiàn)對增強(qiáng)畫面的呈現(xiàn)。

步驟209、通過視頻生成設(shè)備，輸出畫面增強(qiáng)后的紅外圖像，清空所述第二存儲器中的數(shù)據(jù)。

將圖像增強(qiáng)處理后獲取數(shù)據(jù)，傳輸至視頻生成設(shè)備中，將數(shù)據(jù)重新整合，展現(xiàn)出人眼可直接觀測的紅外圖像，，清空所述第二存儲器中的數(shù)據(jù)，便于下一幀圖像的增強(qiáng)處理。

在本實(shí)施例中，將14位寬灰度圖像轉(zhuǎn)換成8位寬圖像，圖像變小，而pal視頻生成設(shè)備適用于小內(nèi)存圖像的顯示，因此，在一些具體的實(shí)施例中，使用pal視頻生成設(shè)備，進(jìn)行本實(shí)施例中紅外圖像增強(qiáng)畫面的展現(xiàn)。

通過上述實(shí)施例可知，本發(fā)明的紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，達(dá)到了如下的有益效果：

(1)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，通過外部串口向fpga紅外圖像增強(qiáng)系統(tǒng)輸入平臺上限閾值和平臺下限閾值，對直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正，并且可根據(jù)實(shí)際的成像環(huán)境隨時(shí)調(diào)整輸入的平臺上限閾值和平臺下限閾值，從而實(shí)現(xiàn)對背景和噪聲的適當(dāng)抑制，對圖像目標(biāo)細(xì)節(jié)的適度放大，提高紅外圖像的可觀測性。

(2)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，在對直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行修正時(shí)，清除直方圖統(tǒng)計(jì)值小于平臺下限閾值的所有灰度值數(shù)據(jù)，從而避免了直方圖中對無效統(tǒng)計(jì)值的計(jì)算，減小了圖像數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間，同時(shí)提高了紅外圖像增強(qiáng)的運(yùn)算速度。

(3)本發(fā)明所述紅外焦平面探測器圖像增強(qiáng)的方法，調(diào)用兩個(gè)存儲器對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，第一存儲器中通過以灰度值作為地址位對相應(yīng)的直方圖統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行記錄并修正，第二存儲器中通過以灰度值作為地址位對相應(yīng)的均衡化灰度值進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)對紅外圖像的增強(qiáng)化處理，大大降低了硬件編程的復(fù)雜度及系統(tǒng)占用的內(nèi)存空間。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。