基于双边滤波器的红外图像细节增强算法研究

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1、分类号学号M201171742学校代码10487密级硕士学位论文基于双边滤波器的红外图像细节增强算法研究学位申请人：李斌学科专业：通信与信息系统指导教师：马泳教授万方数据答辩日期：2014年2月24日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchondetailenhancementalgorithmsofinfraredimagebasedonbilateralfilterCandida

2、te：LiBinMajor：Communication&InformationSystemSupervisor：Prof.MaYongHuazhongUniversityofScience&Technology万方数据Wuhan,430074,P.R.ChinaFeb.,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学

4、位论文摘要高位宽、高灵敏度红外探测器所形成的红外图像普遍存在对比度低等问题，这会影响图像中的目标识别检测。使用传统红外图像增强算法对此类图像进行增强处理，会在提高图像对比度的同时，造成图像细节信息的损失。而现有的图像细节增强算法在增强图像对比度、突出细节信息的同时，但在一些应用场景会出现伪影，如“梯度反转”。针对这一问题，本文提出一种新的红外图像细节信息的算法，在增强图像细节信息的同时消除“梯度反转”效应。本文首先从红外图像直方图均衡化算法入手，分析得出其均匀化灰度分布的过程会造成图像细节的丢失。在此基础上介绍了现有的红外图像细

5、节增强算法，并分析讨论了这些算法的局限性。在本文提出的算法中，改进了双边滤波器的灰度域高斯函数方差参数的选取，利用局部图像信息自动更新该参数，并将其用于对输入图像的图像分层；对基础子图像的处理使用双平台直方图均衡化算法增强其对比度，并利用拉普拉斯算子的锐化特性进行基础图像的边缘补偿；对细节子图像的处理则采用gamma曲线变换提升增强细节信息并抑制噪声，最后将处理后的两子图像进行线性加权求和输出。通过对不同算法进行实验仿真，分别从图像主观视觉评价和客观评价标准上对比分析了处理后增强质量。结果表明，文章所提出的算法具有很好的图像对比

6、度增强效果，同时有效的突出了红外图像中的细节信息。关键词：红外成像；低对比度；图像细节增强；双边滤波器I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththecontinuousdevelopmentofinfrareddetectorsinhighbit-wideandhighsensitivity,theimagestheyproducehavetheproblemoflowcontrast,whichisunfavorableforthetargetdetection.Traditionalinfraredimag

7、eenhancementtechnologiesthatareimplementedtoprocesstheinfraredimages,canenhancetheimage’scontrast,butresultinthelossofdetailtexturefeatures.Theexistingdetailenhancementalgorithmscanfixupthelossmentionedabove,butwillleadtounwantedartifactslikegradientreversal.Forthis,

8、thispaperproposesanoveldetailenhancementalgorithmforinfraredimages,aimingtoenhancetheimageandremovethegradientreversalartifacts.Int