1.一種弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,包括以下步驟:
第一步,對(duì)所測(cè)區(qū)域介質(zhì)的紅外圖像進(jìn)行濾波;
第二步,計(jì)算濾波后紅外圖像中各點(diǎn)的頻率信息,根據(jù)頻率信息確定邊緣;
第三步,采用儀器/設(shè)備剔除算法剔除第二步中的儀器/設(shè)備邊緣所圍成的區(qū)域,保留其余邊緣圍成的區(qū)域;
第四步,采用自適應(yīng)閾值計(jì)算方法第三步中保留區(qū)域的上限閾值t1和下限閾值t2;
第五步,利用自適應(yīng)雙平臺(tái)直方圖均衡化方法實(shí)現(xiàn)泄漏目標(biāo)的圖像增強(qiáng);
其中,第一步到第五步執(zhí)行流程設(shè)置為流水線結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述第二步中頻率信息計(jì)算公式如下:
其中,f(x,y)是紅外圖像第x行,第y列像素點(diǎn)的灰度值,|B(x,y)|為該點(diǎn)的頻率信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述第三步中儀器/設(shè)備剔除算法具體為:
S31:先通過(guò)紅外圖像邊緣的灰度值判斷邊緣是否屬于同一個(gè)物體;
S32:確定同一物體的邊緣后,利用公式(2)和(3)計(jì)算所有灰度值相同的邊緣像素點(diǎn)在x和y方向的距離,
Lx=|y1-y2| (2)
Ly=|x1-x2| (3)
其中Lx為像素點(diǎn)(x,y1)和像素點(diǎn)(x,y2)在x方向上的距離,Ly為像素點(diǎn)(x1,y)和像素點(diǎn)(x2,y)在y方向上的距離;
S33:根據(jù)物體在x方向和y方向的距離特征查詢圖形庫(kù),若符合圖形庫(kù)中的特征標(biāo)準(zhǔn),則為儀器/設(shè)備,對(duì)該物體區(qū)域進(jìn)行剔除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述第三步剔除儀器/設(shè)備區(qū)域后,保留的區(qū)域可認(rèn)為儀器/設(shè)備與氣體相重疊的區(qū)域,可利用氣體自身的細(xì)膩性、相關(guān)性和自相似性,分別采用角二階矩、相關(guān)矩和分形維數(shù)紋理特征對(duì)保留區(qū)域的氣體區(qū)域和儀器/設(shè)備區(qū)域進(jìn)行區(qū)分,角二階矩、相關(guān)矩和分形維數(shù)的計(jì)算公式分別如公式(4)、(5)和(6)所示:
其中,其中p(x',y')為歸一化后的灰度共生矩陣值,x'和y'分別表示灰度共生矩陣的橫、縱坐標(biāo)值,l為灰度共生矩陣的行列數(shù),m1、m2、和分別為x'和y'的均值和方差,Nr表示覆蓋整個(gè)圖像所需的盒子數(shù),r為圖像劃分的尺度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述自適應(yīng)閾值計(jì)算方法具體為:
S41:根據(jù)第三步得到的非儀器/設(shè)備區(qū)域,得到該區(qū)域中各像素點(diǎn)的灰度值,將每個(gè)灰度值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)數(shù)通過(guò)直方圖進(jìn)行表達(dá),結(jié)合直方圖得到該灰度區(qū)域的包絡(luò),包絡(luò)中的灰度最大值即為上限閾值t1;
S42:統(tǒng)計(jì)原始紅外圖像直方圖,獲得該直方圖高峰對(duì)應(yīng)的灰度值Gb;
S43:計(jì)算第三步檢測(cè)到的每個(gè)儀器/設(shè)備區(qū)域灰度平均值,找出各儀器/設(shè)備區(qū)域灰度平均值中的灰度最大值Gmax;
S44:比較Gb和Gmax,如果Gb>Gmax,t2=Gb,Gb<=Gmax,t2=Gmax。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述自適應(yīng)雙平臺(tái)直方圖均衡化方法具體為:
S51:得到上限閾值t1和下限閾值t2后,利用公式(7)計(jì)算得到分段變換后的圖像;
其中t1為上限閾值,t2為下限閾值,P(x,y)為是紅外圖像第x行,第y列像素點(diǎn)的原始灰度值,Pr(x,y)為轉(zhuǎn)換后的圖像灰度;
S52:利用公式(8)重新累計(jì)紅外圖像直方圖,并根據(jù)公式(9)對(duì)圖像的灰度級(jí)重新進(jìn)行分配,得到均衡化的灰度值,
其中Fr(k)為轉(zhuǎn)換后的統(tǒng)計(jì)直方圖,Dr(k)為灰度為k的像素在直方圖均衡化后的灰度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的弱小氣體泄漏目標(biāo)增強(qiáng)與快速實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述步驟S51和步驟S52執(zhí)行流程設(shè)置為流水線結(jié)構(gòu)。