红外图像强固定模式显著性噪声抑制-论文.pdf

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1、第36卷第3期国防科技大学学报V01．36No．32014年6月JOURNAL0FTI堕!垦墨!!旦垦￡垦兰垦Jun．2014doi：10．11887／j．cn．201403008红外图像强固定模式显著性噪声抑制孙晓亮，朱遵尚，尚洋，张小虎(1．国防科技大学航天科学与工程学院，湖南长沙410073；2．图像测量与视觉导航湖南省重点实验室，湖南长沙410073)摘要：针对红外成像设备对天远距离观测中得到的小目标、强固定模式噪声这一类典型数据，提出基于显著性的红外图像强固定模式噪声抑制算法。对此类图像数据进行特性分析，指出图像

2、中目标区域相对于背景固定模式噪声区域是显著的，利用显著性检测算法分离出图像中目标区域及背景，对不同区域分别采取不同处理，仅基于单幅图像信息实现强固定模式噪声的有效抑制。通过大量小目标、强固定模式噪声红外图像对算法性能进行测试。结果表明，本算法能够准确提取出图像中目标区域，实现图像中强固定模式噪声的有效抑制。关键词：图像增强；噪声抑制；红外焦平面阵列；固定模式噪声；视觉注意力机制中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1001—2486(2014)O3～0041一O5Sup[press"intgI1R~matgenoi

3、。sesalienfltlywilthlltmhehe：avyfitlxedapatternSUNXiaoliang，ZHUZunshang，SHANGYang，ZHANGXiaohu，(1．CollegeofAerospaceScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China；2．HunanProvincialKeyLaboratoryofImagemeasurementandVisionNavigation，C

4、hangsha410073，China)Abstract：AsaliencybasedheavyfixedpatternnoisesuppressionalgorithmforIRimagewhichiscapturedbyinfraredfocal—plane-arraysensorsinremoteobservationisproposed．ThepropertiesofthetypicalIRimagescharacterizedwithsmalltargetsandheavyfixedpatternnoisewer

5、eanalyzed，anditwasfoundthatthetargetregionsaremoresalientthanthebackgroundforobserverinIRimage．Usingthesaliencydetectionalgorithmtodetecttargetregions，theproposedalgorithmprocessesdiferentregionsseparatelyandsuppressestheheavyfixedpatternnoiseefectively．Experiment

6、sindicatethatouralgorithmcandetectthetargetregionsaccuratelyandsuppresstheheavyfixedpatternnoiseefectively．Keywords：imageenhancement；noisesuppression；infraredfocal—plane·array；fixedpatternnoise；visualattentionmechanism当前，在对天远距离观测中，大多数的红外成用标准黑体对探测器阵列单元进行标定，获得非像系统使用

7、红外焦平面阵列，由于制作工艺等原均匀参数，抑制固定模式噪声，这种方法需要对探因，不同探测单元对相同输入的输出响应存在一测器进行周期性重复标定以消除参数漂移的问定的差异，在空间产生非均匀性，在红外图像中表题，这无疑增加了系统的复杂度，降低了系统的可现为固定模式噪声。非均匀性与成像增益存在正靠性及响应速度。传统基于场景的非均匀性校正相关的关系。在对天远距离弱小目标观0中，为算法以空域、时域算法为主，主要运用滤波的思了提升对弱小目标的发现能力，需将成像增益调想用周围像素点的像素值来估计当前像素值。高，这时加剧了非均匀性，产生强固

8、定模式噪声，Scribner等1l基于人眼视觉神经机理的研究成严重影响对红外图像的观测及对目标的提取、跟果，提出自适应时域高通滤波非均匀性校正算法，踪等应用。固定模式噪声随着时间和环境的变化运算简单，易于硬件实现，对低频非均匀能够实现而缓慢变化，自适应地抑制固定模式噪声是一项较好地校正，但是当目标静止时