基于伪中值滤波和小波变换的红外图像增强方法(2013年)资源-CSDN文库

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第４３卷　第１期　　　　　　　　　　　　　　　激光与红外Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１

　２０１３年１月　　　　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤＪａｎｕａｒｙ，２０１３

　　文章编号：１００１５０７８（２０１３）０１００９００４

·图像与信号处理·

基于伪中值滤波和小波变换的红外图像增强方法

王学伟，王世立，李　珂

（海军航空工程学院控制工程系，山东烟台２６４００１）

摘　要：针对红外图像对比度差、信噪比低的特点，提出一种基于伪中值滤波和小波变换的红

外弱小目标增强的算法。图像首先经过伪中值滤波滤除部分噪声，然后进行小波变换得到小

波系数，对小于阈值的系数利用基于临近系数保留法进行滤波，防止小目标误判为噪声被滤

除，对于大于阈值的系数进行非线性增强，最后重构得到去噪后的增强图像。实验结果表明，

本文算法有效地滤除了噪声，提高了图像的对比度，更符合人眼视觉特性。

关键词：中值滤波；小波变换；小波去噪；非线性增强

中图分类号：ＴＰ３９１．４１　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１３．０１．０１９

Ｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｐｓｅｕｄｏｍｅｄｉａｎ

ｆｉｌｔｅｒａｎｄｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ＷＡＮＧＸｕｅｗｅｉ，ＷＡＮＧＳｈｉｌｉ，ＬＩＫｅ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｗｉｔｈｌｏｗｃｏｎｔｒａｓｔａｎｄｌｏｗｓｉｇｎａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ，ａｎｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ

ｂａｓｅｄｏｎｐｓｅｕｄｏｍｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒａｎｄｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｐｓｅｕｄｏｍｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒｉｓｕｓｅｄｆｏｒｄｅｎｏｉ

ｓｉｎｇ，ｔｈｅｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｄｅｃｏｍｐｏｓｅｔｈｅｉｍａｇｅ．Ｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｓｍａｌｌｔａｒｇｅｔｔｏｂｅｆｉｌｔｅｒｅｄａｓ

ｎｏｉｓｅ，ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｌｏｗｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｓｆｉｌｔｅｄｂｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｎｅｉｇｈｂｏｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｋｅｅｐｉｎｇ．Ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｂｏｖｅ

ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｓｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｎｏｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｉｍａｇｅｗｈｉｃｈ

ｃａｎｏｂｔａｉｎｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄｉｍａｇｅ．Ａｇｒｏｕｐｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｎｏｉｓｅａｎｄ

ｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｉｍａｇｅｃｏｎｔｒａｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｍａｇｅｆｉｔｓｖｉｓｕａｌｓｅｎｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｗａｖｅｌｅｔｄｅｎｏｉｓｉｎｇ；ｎｏｌｉｎｅａｒｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ

１　引　言

红外探测器所获取的图像信噪比较低、目标模

糊，因此需要对图像进行预处理，使目标清晰利于目

标识别和跟踪。图像增强算法主要分为两类：空间

域算法和变换域算法。常用的红外图像处理算法有

直接灰度变换、直方图均衡化、平台直方图均衡化和

小波阈值去噪等。直接灰度变换要求预先设定线性

参数，直方图均衡化处理红外图像时常出现过度增

强现象，效果不理想。平台直方图均衡化可以克服

ＨＥ的不足，但其效果好坏取决于平台值的选取。

本文提出一种基于伪中值滤波和小波变换的红外图

像增强算法，为了减小计算量，首先采用伪中值滤波

算法对图像进行滤波去噪，然后对图像进行小波变

换，对小于阈值的系数利用基于临近系数保留法进

行滤波，防止小目标被误判为噪声滤除，考虑到人眼

特性，对于大于阈值的系数进行非线性增强，最后进

行小波重构获得图像。

２　伪中值滤波

中值滤波是一种非线性滤波技术，它选定一个

含有奇数个像素的滑动窗口，将窗口中央像素的值

　　作者简介：王学伟（１９７３－），男，副教授，博士，主要从事复合制

导，图像融合、红外传感效应方面等工作。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｅｗｅｉｗａｎｇ＠

ｓｏｈｕ．ｃｏｍ

　　收稿日期：２０１２０５３１；修订日期：２０１２０６２９

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