一种基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115019156A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210631528.3(22)申请日2022.06.06(71)申请人中国科学院光电技术研究所地址610209四川省成都市双流350信箱(72)发明人杨皓黄金龙潘年孔思捷崔毅冉天月梁啸鹏贾文波(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251专利代理师邓治平(51)Int.Cl.G06V20/00(2022.01)权利要求书3页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法(57)摘要本发明公开了一种基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法，具体过程为：步骤S1：针对地基望远镜拍摄的红外图像，利用盲元灰度值在图像序列中基本不变，且异于正常像元的特点，检测出图像中的盲元；步骤S2：使用盲元的八邻域均值替换盲元灰度值；步骤S3：对去盲元的图像序列求序列最大值图像，利用在序列最大值图像中闪元灰度值较之邻域像元存在跳变，并且在序列最大值图像中闪元的灰度值应该是其九邻域最大值的特点，检测出序列图像中闪元的位置；步骤S4：对于检测出的闪元，统计其在K帧图像序列中表现为正常像元时的灰度值，并用它们的均值替换该闪元在图像序列中表现为坏元时的灰度值。本发明可以在检测盲闪元的同时避免对目标信号的抑制。CN115019156ACN115019156A权利要求书1/3页1.一种基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法，其特征在于，该方法实现步骤包括：步骤S1：针对地基望远镜拍摄的红外图像，利用盲元灰度值在图像序列中基本不变，且异于正常像元的特点，检测出图像中的盲元；步骤S2：使用盲元的八邻域均值替换盲元灰度值；步骤S3：对去盲元的图像序列求序列最大值图像，利用在序列最大值图像中闪元灰度值较之邻域像元存在跳变，并且在序列最大值图像中闪元的灰度值应该是其九邻域最大值的特点，检测出序列图像中闪元的位置；步骤S4：对于检测出的闪元，统计其在K帧图像序列中表现为正常像元时的灰度值，并用它们的均值替换该闪元在图像序列中表现为坏元时的灰度值。2.根据权利要求1所述基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法，其特征在于，步骤S1中盲元检测步骤如下：步骤21：取K帧连续红外图像，进行时域平均，得到平均图像式中，I(i,j,k)，k＝1,2,…,K，表示第k帧图像中位于第i行，第j列的像元的灰度值；步骤22：对平均图像的边缘进行镜像扩展，在扩展后的图像中以为中心取大小为s×s的窗口，计算窗口内像素的灰度中值，记作i1＝i+s，j1＝j+s；步骤23：计算像元的灰度时域均值与灰度空域中值之差的绝对值，即野值D(i,j)：步骤24：设置合理的阈值Thr，若D(i,j)＞Thr，则进行步骤25，反之，则判定像元I(i,j)为正常像元，返回步骤22，将Thr设置为：Thr＝μD+tσD(3)式中，μD表示单帧图像所有像元野值的平均值，σD表示野值的标准差，t为常数；式中，M，N分别表示单帧图像的总行数和总列数；步骤25：当某个像元满足步骤24中的阈值判断条件时，统计在K帧图像序列中，该像元的灰度值为其九邻域最大值的总帧数，记为z，设置盲元判决条件如下：。3.根据权利要求1所述基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法，其特征在于，步骤S2中盲元补偿步骤如下：2CN115019156A权利要求书2/3页步骤31：在每帧图像中计算盲元的八邻域灰度均值，用该均值替换盲元在该帧图像中的灰度值。4.根据权利要求1所述基于时空特性的盲闪元检测和补偿方法，其特征在于，步骤S3中闪元检测步骤如下：步骤41：计算完成盲元检测和补偿的图像序列I1中每帧图像的背景均值mB(k)：对mB(k)按从小到大排序，筛选出排序位于中间的20帧图像，记作I2(k1)，将这20帧图像的背景均值记作mB1(k1)，k1＝1,2,…,20；步骤42：求I2中每个像元在20帧图像中的灰度最大值，得到序列最大值图像Imax1；步骤43：将Imax1的边缘镜像延拓1行1列，得到图像Imax2；步骤44：从上到下，从左到右遍历图像Imax2，对Imax2中的像元Imax2(i2,j2)，i2＝i+1，j2＝j+1，求其九邻域灰度最大值t1，若像元Imax2(i2,j2)的的灰度值等于t1，进行步骤45；反之，则对下一个像元进行判断；步骤45：计算像元Imax2(i2,j2)与其八邻域各像元灰度值的差，求和并取均值，得到像元Imax2(i2,j2)的灰度值与其八邻域各像元灰度值的平均变化量v(i,j)：式中，Is(j1)表示像元Imax2(i2,j2)的八邻域像元的灰度值，j1＝1,2,…,8；步骤46：计算像元Imax2(i2,j2)的八邻域灰度均值v1：步骤47：求mB1(k