由于设备工艺、材料、成像技术的限制,红外设备基本都存在一定程度的噪声,噪声可对设备性能效果产生极大影响,降噪是红外设备提高性能的必要环节,其中重要途径之一是通过算法对图像进行降噪处理。
滤波算法是红外降噪的重要方法之一,其主要作用在于有效提高图像的连续性和平滑度。常见的滤波算法分为线性滤波和非线性滤波两类。其中,简单的线性滤波主要是均值滤波,采用当前像素点周围N×N个像素值的均值来代替当前像素值,主要用来消除图像中尖锐噪声。非线性滤波包括中值滤波、双边滤波等,中值滤波将每一像素点的灰度值设置为N×N个像素值灰度值的中值,可以较快平滑图像;双边滤波结合图像的空间邻近度和像素值相似度的一种折中处理,同时考虑空域信息和灰度相似性,达到在滤除噪声的同时能保留边缘和细节特征的效果。滤波算法处理前后对比如下:
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直方图均衡化也是红外降噪的重要方法之一,主要通过增加图像灰度值的动态范围来加深图像对比度,更好地增强图像的局部细节,能将原始图像的亮度直方图拉平,使之尽可能成为一条直线,且不会减少原始图像的信息量,直方图均衡化常在滤波算法后进行以达到更好的降噪效果。
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