一种红外图像处理方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及图像处理，特别是涉及一种红外图像处理方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、红外热成像设备可以接收探测目标对象表面散发出来的热辐射，并将热辐射量转换为电压值，最后根据电压值生成红外raw图像数据。红外raw图像数据无法直接在显示设备上进行显示，因此需要通过isp（image signal processing，图像信号处理）算法将无法用于设备显示和人眼观察的高位宽的红外raw图像数据转换为可以用于设备显示和人眼观察的低位宽的yuv图像数据。其中，红外raw图像数据即为红外热成像设备将接收到的热辐射信号转化为数字信号的未经过处理的原始数据；在yuv图像数据中，y 对应明亮度，u、v均为色度分量。

2、相关技术中，通过提高原始红外raw图像数据的质量提高最终生成的yuv图像的质量。但是，提高原始红外raw图像数据的质量往往意味着要提高热成像探测器的相关结构元件质量、热设计、像元材质、封装工艺等等硬件条件，从而导致生产成本的增加。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种红外图像处理方法、装置、电子设备及存储介质，以在提高成像设备所生成的yuv图像的图像质量的同时，降低生产成本的增长。具体技术方案如下：

2、第一方面，本技术实施例提供了一种红外图像处理方法，所述方法包括：

3、对红外raw图像数据进行增强处理；

4、将进行增强处理后的红外raw图像数据进行isp处理，得到yuv图像数据。

5、可选的，一种具体实现方式中，在对红外raw图像数据进行增强处理之前，所述方法还包括：

6、对所述红外raw图像数据进行指定去噪处理；其中，所述指定去噪处理包括非均匀性矫正处理；

7、所述对红外raw图像数据进行增强处理，包括：

8、对进行指定去噪处理后的红外raw图像数据进行增强处理。

9、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：低频增强处理和高频增强处理；

10、所述对红外raw图像数据进行增强处理，包括：

11、复制所述红外raw图像数据，得到第一图像数据和第二图像数据；

12、对所述第一图像数据进行低频增强处理，得到第一目标图像数据，并对所述第二图像数据进行高频增强处理，得到第二目标图像数据；

13、对所述第一目标图像数据和所述第二目标图像数据进行加权叠加，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

14、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：高频增强处理，所述对红外raw图像数据进行增强处理，包括：

15、对所述红外raw图像数据进行spf滤波处理，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

16、可选的，一种具体实现方式中，所述对所述红外raw图像数据进行spf滤波处理，得到进行增强处理后的红外raw图像数据，包括：

17、针对所述红外raw图像数据中的每个像素点，确定以该像素点为中心像素点的滤波窗口；

18、针对所述滤波窗口中的每个非中心像素点，根据预设的锐化强度参数、所述中心像素点的灰阶值、该非中心像素点的灰阶值以及所述滤波窗口的高斯滤波结果，确定该非中心像素点的权重；

19、针对每个滤波窗口，根据该滤波窗口中各个非中心像素点的权重以及各个非中心像素点的灰阶值，计算该滤波窗口的中心像素点的目标灰阶值；

20、针对每个滤波窗口，用该滤波窗口的中心像素点的目标灰阶值替换该滤波窗口的中心像素点的灰阶值，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

21、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：低频增强处理，所述低频增强处理包括低通滤波处理、直方图统计、边界值确定、增量图像提取和增量图像加权叠加；

22、所述对红外raw图像数据进行增强处理，包括：

23、对所述红外raw图像数据进行低通滤波处理，得到指定图像数据；

24、对所述指定图像数据中各个灰阶值所对应的像素个数进行直方图统计，得到关于所述指定图像数据的灰阶值分布的直方图；

25、对所述直方图进行边界值确定，并基于所述边界值，对所述指定图像数据进行增量图像提取，得到指定增量图像数据；

26、将所述红外raw图像数据和所述指定增量图像数据进行加权叠加，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

27、可选的，一种具体实现方式中，所述对所述直方图进行边界值确定，包括：

28、将所述直方图中对应像素个数最多的灰阶值确定为中心基准值；

29、将小于所述中心基准值且对应像素个数大于指定数值的各个灰阶值中的最小灰阶值确定为第一基准值；并将大于所述中心基准值且对应像素个数大于所述指定数值的各个灰阶值中的最大灰阶值确定为第二基准值；

30、将所述第一基准值和所述第二基准值中，与所述中心基准值的差值绝对值最小的值确定为主边界值；

31、基于所述第一基准值、所述第二基准值和所述主边界值，确定辅边界值。

32、可选的，一种具体实现方式中，所述基于所述第一基准值、所述第二基准值和所述主边界值，确定辅边界值，包括：

33、根据所述主边界值，以及所述指定图像数据的全部像素点数，确定第一候选值；

34、根据所述主边界值与所述第一基准值以及所述第二基准值的关系，利用所述直方图的最大灰阶值，确定第二候选值；

35、根据所述关系，从所述第一候选值和所述第二候选值中，确定辅边界值。

36、可选的，一种具体实现方式中，所述根据所述主边界值，以及所述指定图像数据的全部像素点数，确定第一候选值，包括：

37、若所述主边界值为所述第一基准值，则从所述主边界值开始，按照灰阶值由小到大的顺序依次遍历每个灰阶值，并在遍历到每个灰阶值时，计算所遍历到的各个灰阶值所对应的像素点数的第一和值；在所述第一和值与所述全部像素点数的比值小于第一预设数值时，遍历下一个灰阶值；在所述第一和值与所述全部像素点数的比值不小于所述第一预设数值时，停止遍历，并将遍历到的最后一个灰阶值确定为第一候选值；

38、若所述主边界值为所述第二基准值，则从所述主边界值开始，按照灰阶值由大到小的顺序依次遍历每个灰阶值，并在遍历到每个灰阶值时，计算所遍历到的各个灰阶值所对应的像素点数的第二和值，在所述第二和值与所述全部像素点数的比值小于第二预设数值时，遍历下一个灰阶值；在所述第二和值与所述全部像素点数的比值不小于所述第二预设数值时，停止遍历，并将遍历到的最后一个灰阶值确定为第一候选值。

39、可选的，一种具体实现方式中，所述根据所述主边界值与所述第一基准值以及所述第二基准值的关系，利用所述直方图的最大灰阶值，确定第二候选值，包括：

40、若所述主边界值为所述第一基准值，则计算所述直方图的最大灰阶值减去所述第二基准值的第一差值，并计算所述第一差值与所述第一基准值的和值，作为所述第二候选值；

41、若所述主边界值为所述第二基准值，则计算预设倍数与所述第二基准值的乘积，并计算所述乘积减去所述直方图的最大灰阶值的第二差值，作为所述第二候选值。

42、可选的，一种具体实现方式中，所述根据所述关系，从所述第一候选值和所述第二候选值中，确定辅边界值，包括：

43、若所述主边界值为所述第一基准值，则将所述第一候选值和所述第二候选值中的最小值，确定为所述辅边界值；

44、若所述主边界值为所述第二基准值，则将所述第一候选值和所述第二候选值中的最大值，确定为所述辅边界值。

45、可选的，一种具体实现方式中，所述基于所述边界值，对所述指定图像数据进行增量图像提取，得到指定增量图像数据，包括：

46、若所述主边界值为所述第一基准值，则针对所述指定图像数据中每个像素点，计算该像素点的灰阶值与所述主边界值的第三差值，当所述第三差值小于所述辅边界值时，将该像素点的灰阶值减所述主边界值的差值确定为该像素点的增量灰阶值，否则，将所述辅边界值确定为该像素点的增量灰阶值；

47、若所述主边界值为所述第二基准值，则针对所述指定图像数据中每个灰阶值大于所述辅边界值的像素点，将该像素点的灰阶值减所述辅边界值的差值确定为该像素点的增量灰阶值；针对所述指定图像数据中每个灰阶值不大于所述辅边界值的像素点，将预设灰阶值确定为该像素点的增量灰阶值；

48、将所述指定图像数据中每个像素点的灰阶值替换为该像素点的增量灰阶值，得到指定增量图像数据。

49、第二方面，本技术实施例提供了一种红外图像处理装置，所述装置包括：

50、图像增强模块，用于对红外raw图像数据进行增强处理；

51、图像处理模块，用于将进行增强处理后的红外raw图像数据进行isp处理，得到yuv图像数据。

52、可选的，一种具体实现方式中，所述装置还包括：

53、图像去噪模块，用于对所述红外raw图像数据进行指定去噪处理；其中，所述指定去噪处理包括非均匀性矫正处理；

54、所述图像增强模块具体用于：

55、对进行指定去噪处理后的红外raw图像数据进行增强处理。

56、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：低频增强处理和高频增强处理；

57、所述图像增强模块具体用于：

58、复制所述红外raw图像数据，得到第一图像数据和第二图像数据；

59、对所述第一图像数据进行低频增强处理，得到第一目标图像数据，并对所述第二图像数据进行高频增强处理，得到第二目标图像数据；

60、对所述第一目标图像数据和所述第二目标图像数据进行加权叠加，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

61、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：高频增强处理，所述图像增强模块包括：

62、图像增强子模块，用于对所述红外raw图像数据进行spf滤波处理，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

63、可选的，一种具体实现方式中，所述图像增强子模块包括：

64、窗口确定单元，用于针对所述红外raw图像数据中的每个像素点，确定以该像素点为中心像素点的滤波窗口；

65、权重确定单元，用于针对所述滤波窗口中的每个非中心像素点，根据预设的锐化强度参数、所述中心像素点的灰阶值、该非中心像素点的灰阶值以及所述滤波窗口的高斯滤波结果，确定该非中心像素点的权重；

66、灰阶值确定单元，用于针对每个滤波窗口，根据该滤波窗口中各个非中心像素点的权重以及各个非中心像素点的灰阶值，计算该滤波窗口的中心像素点的目标灰阶值；

67、灰阶值替换单元，用于针对每个滤波窗口，用该滤波窗口的中心像素点的目标灰阶值替换该滤波窗口的中心像素点的灰阶值，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

68、可选的，一种具体实现方式中，所述增强处理包括：低频增强处理，所述低频增强处理包括低通滤波处理、直方图统计、边界值确定、增量图像提取和增量图像加权叠加；

69、所述图像增强模块包括：

70、图像滤波子模块，用于对所述红外raw图像数据进行低通滤波处理，得到指定图像数据；

71、直方图统计子模块，用于对所述指定图像数据中各个灰阶值所对应的像素个数进行直方图统计，得到关于所述指定图像数据的灰阶值分布的直方图；

72、图像提取子模块，用于对所述直方图进行边界值确定，并基于所述边界值，对所述指定图像数据进行增量图像提取，得到指定增量图像数据；

73、图像叠加子模块，用于将所述红外raw图像数据和所述指定增量图像数据进行加权叠加，得到进行增强处理后的红外raw图像数据。

74、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

75、将所述直方图中对应像素个数最多的灰阶值确定为中心基准值；

76、将小于所述中心基准值且对应像素个数大于指定数值的各个灰阶值中的最小灰阶值确定为第一基准值；并将大于所述中心基准值且对应像素个数大于所述指定数值的各个灰阶值中的最大灰阶值确定为第二基准值；

77、将所述第一基准值和所述第二基准值中，与所述中心基准值的差值绝对值最小的值确定为主边界值；

78、基于所述第一基准值、所述第二基准值和所述主边界值，确定辅边界值。

79、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

80、根据所述主边界值，以及所述指定图像数据的全部像素点数，确定第一候选值；

81、根据所述主边界值与所述第一基准值以及所述第二基准值的关系，利用所述直方图的最大灰阶值，确定第二候选值；

82、根据所述关系，从所述第一候选值和所述第二候选值中，确定辅边界值。

83、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

84、若所述主边界值为所述第一基准值，则从所述主边界值开始，按照灰阶值由小到大的顺序依次遍历每个灰阶值，并在遍历到每个灰阶值时，计算所遍历到的各个灰阶值所对应的像素点数的第一和值；在所述第一和值与所述全部像素点数的比值小于第一预设数值时，遍历下一个灰阶值；在所述第一和值与所述全部像素点数的比值不小于所述第一预设数值时，停止遍历，并将遍历到的最后一个灰阶值确定为第一候选值；

85、若所述主边界值为所述第二基准值，则从所述主边界值开始，按照灰阶值由大到小的顺序依次遍历每个灰阶值，并在遍历到每个灰阶值时，计算所遍历到的各个灰阶值所对应的像素点数的第二和值，在所述第二和值与所述全部像素点数的比值小于第二预设数值时，遍历下一个灰阶值；在所述第二和值与所述全部像素点数的比值不小于所述第二预设数值时，停止遍历，并将遍历到的最后一个灰阶值确定为第一候选值。

86、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

87、若所述主边界值为所述第一基准值，则计算所述直方图的最大灰阶值减去所述第二基准值的第一差值，并计算所述第一差值与所述第一基准值的和值，作为所述第二候选值；

88、若所述主边界值为所述第二基准值，则计算预设倍数与所述第二基准值的乘积，并计算所述乘积减去所述直方图的最大灰阶值的第二差值，作为所述第二候选值。

89、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

90、若所述主边界值为所述第一基准值，则将所述第一候选值和所述第二候选值中的最小值，确定为所述辅边界值；

91、若所述主边界值为所述第二基准值，则将所述第一候选值和所述第二候选值中的最大值，确定为所述辅边界值。

92、可选的，一种具体实现方式中，所述图像提取子模块具体用于：

93、若所述主边界值为所述第一基准值，则针对所述指定图像数据中每个像素点，计算该像素点的灰阶值与所述主边界值的第三差值，当所述第三差值小于所述辅边界值时，将该像素点的灰阶值减所述主边界值的差值确定为该像素点的增量灰阶值，否则，将所述辅边界值确定为该像素点的增量灰阶值；

94、若所述主边界值为所述第二基准值，则针对所述指定图像数据中每个灰阶值大于所述辅边界值的像素点，将该像素点的灰阶值减所述辅边界值的差值确定为该像素点的增量灰阶值；针对所述指定图像数据中每个灰阶值不大于所述辅边界值的像素点，将预设灰阶值确定为该像素点的增量灰阶值；

95、将所述指定图像数据中每个像素点的灰阶值替换为该像素点的增量灰阶值，得到指定增量图像数据。

96、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：

97、存储器，用于存放计算机程序；

98、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的红外图像处理方法。

99、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的红外图像处理方法。

100、本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的红外图像处理方法。

101、本技术实施例有益效果：

102、以上可见，应用本技术实施例提供的方案，可以先对红外热成像设备所生成的红外raw图像数据进行增强处理，然后将进行增强处理后的红外raw图像数据进行isp处理，从而得到yuv图像数据。

103、基于此，应用本技术实施例提供的方案，可以在不提高成像设备的硬件工艺的前提下，通过对红外raw图像数据进行增强处理，提高最终所得到的yuv图像的图像质量，从而，可以在提高红外热成像设备所生成的yuv图像的图像质量的同时，降低生产成本的增长。