红外图像噪声建模及仿真研究.pdf

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1、第36卷第7期红外技术Vbl-36NO．72014年7月InfraredTechnologyJuly2014红外图像噪声建模及仿真研究唐麟，刘琳，苏君红(1．昆明物理研究所，云南昆明650223；2．云南师范大学，云南昆明650092)摘要：噪声是造成图像退化和视频质量下降的另一个重要原因，仿真红外成像的噪声及其影响是建立图像退化模型的核心。红外成像噪声分析中的各种信号噪声，最终反映在热像仪输出的红外图像上体现为多种多样的成像噪声。通过把热像仪成像过程可能出现的各种主要噪声信号映射到红外图像中的随机噪声和固定图案噪声，建立了红外图像的噪声模型，并从实际热成像系统输出视频图像中提取噪声特性

2、参数作为热像噪声仿真系统的输入，对红外成像系统的各种静态图像噪声的仿真实验效果接近实际的红外图像噪声情况，为热像仪成像退化建模奠定基础。关键词：图像噪声；噪声模型；红外热成像系统中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001．8891(2014)07．0542．07ModelingandSimulationResearchofInfraredImageNoiseTANGLin，LIULin，SUJunhong(1．KunmingInstituteofPics，Kunming650223，China；2．YunnanNormalUniversity,Kunming650092，Ch

3、ina)Abstract：Noiseisthecauseofimagedegradationandvideoqualitydecrease，andthesimulationofinfraredimagenoiseanditsimpactisthecoreofestablishingimagedegradationmode1．Variousnoisesignalsininfraredimagingnoiseanalysis，ultimatelyreflectintheoutputimageoflRcamera，becomevariousimagingnoises．Inthispaper,a

4、llkindsofprimarynoisesignalsintheIRcameraimagingprocessaremappedtotherandomnoiseandfixedpa~ernnoiseininfraredimage，thenoisemodelofinfraredimageisestablished，andnoisecharacteristicparametersareextractedfromtheoutputvideoofactualthermalimagingsystemastheinputofinfraredimagenoisesimulationsystem．Sim

5、ulationexperimentresultofstaticimagenoiseininfraredimagingsystemisclosetotheactualinfraredimagenoise．ThepaperhasbuiltupafoundationformodelingIRcameraimagingdegradation．Keywords：imagenoise，noisemodel，infraredthermalimagingsystem仿真系统，从而实现对实际热像仪的输出图像噪声实0引言际效果进行仿真。本文将热像仪输出的红外成像噪声建立红外成像噪声模型是对红外图像进行降噪分

6、为两类：随机噪声和固定图案噪声。处理以提高红外图像质量必不可少的基础。红外图像1红外图像随机噪声建模的信噪比一般比可见光CCD电视图像低1，而且噪声情况十分复杂，不论是外界环境的随机干扰，还是内随机噪声出现的时间、位置呈随机分布状态，而部物理量的随机变化均可产生成像噪声，由此带来噪且散布面大，量密，白斑与或黑斑在图像中掺杂。随声建模的复杂性。机噪声在红外图像中的表现形式为随机闪烁的颗粒，为了能够仿真实际热像仪的各种图像噪声的实它主要由红外背景辐射的光子起伏、红外探测器光电际效果，我们可以在同类型号的一批热像仪中随机抽转换噪声和信号读出与处理电路的附加噪声引起【2J。取一台作为样本，在典型

7、使用环境下，直接获取该热现将红外图像中的随机噪声分为高斯噪声和泊像仪的输出红外视频，并对视频进行分解和图像噪声松噪声。这两种噪声虽然大小跟信号平均强度有关，分析。最后把噪声分析所得的参数输入到热像仪噪声但它们都被认为是平稳随机白噪声。收稿日期：2014—02．23；修订日期：2014．04—23．作者简介：唐麟(1981．)，男，云南会泽人，工学硕士，高级工程师，主要从事红外图像及视频处理、机器学习研究。542第36卷第7期Vbl-