【正文】 題 目 : 紅外圖像增強技術(shù)研究 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 近些年來，隨著紅外探測器的不斷發(fā)展，紅外成像技術(shù)在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。 由于紅外成像系統(tǒng)非常容易受到所處環(huán)境的干擾以及系統(tǒng)設(shè)備自身的缺陷，因此所成的紅外圖像具有對比度低、信噪比低和背景復(fù)雜等特點。為了得到質(zhì)量較好的紅外圖像，人們必須得想辦法改善紅外圖像。 從數(shù)字圖像處理知識知道，增強處理一般可以分為頻域處理方法和空域處理方法兩大類。頻域處理方法具有很好的頻率處理能力，但計算量很大?？沼蛱幚矸椒ㄓ泻芎玫膶崟r性和自適應(yīng)性，運算量小， 但對各部分的控制效果不好，不能從頻率角度反映各部分的區(qū)別。針對這些優(yōu)缺點 ，我們必須針對不同圖像選擇方法。 關(guān)鍵詞 紅外圖像 增強 灰度變換 直方圖 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title Infrared Image Enhancement Technology Abstract In recent years， with the continuous development of infrared detectors, infrared imaging technology hag widely used in military field and civilian areas. For the infrared imaging system is very vulnerable to interference by the environment and the own deficiencies of system， so the infrared image has low contrast low signal to noise ratio and high background ,in order to get good quality infrared images，to find good ways to improve the infrared image are the hope for people。From the digital image processing knowledge， the enhanced process can generall be divided into two categories， one is the frequency domain processing and the other spatial processing． Although frequency domain method was good at processing in frequency,the putational amount was large． Spatial domain method has a smal putational and it possess a good adaptability and realtime quality， but the control effect is not good，and it can not reflect from the perspective of the various parts． In view of the faults and merits of traditional infrared image enhancement algorithm,we must target the selection of different images. Keywords Infrared image Enhancement Gray transform Histogram 目次 1 緒論 ................................................................ 1 1． 1 紅外成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................ 1 1． 2 紅外圖像增強技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................... 2 2 紅外圖像的特征分析 .................................................. 3 2． 1 紅外圖像的對比度和分辨率 ...................................... 3 紅外圖像的對比度 [4] ......................................... 3 紅外圖像的分辨率 [12] ........................................ 3 2． 2 紅外圖像的直方圖 .............................................. 4 直方圖 .................................................... 4 紅外 直方圖 ................................................ 4 3 圖像增強的基本理論 .................................................. 5 3． 1 圖像增強的闡述 ................................................ 5 3． 2 灰度變換 ...................................................... 5 3． 3 直方圖處理 .................................................... 6 直方圖均衡化 .............................................. 6 3． 4 空間域濾波 .................................................... 7 3． 5 Laplace 算子 .................................................. 7 3． 6 頻率域平滑濾波器 .............................................. 8 理想低通濾波器 ............................................ 8 Butterworth 低通濾波器 ..................................... 8 高斯低通濾波器 ............................................ 9 理想高通濾波器 ............................................ 9 4 紅外圖像增強方法研究 ............................................... 10 4． 1 基于灰度變換的紅外圖像增強方法 ............................... 10 線性灰度變換 ............................................. 10 非 線性灰度變換 ........................................... 12 灰度變換實驗及結(jié)果分析 ................................... 13 4． 2 基于濾波器的紅外圖像增強方法 ................................. 15 銳化濾波 ................................................. 15 平滑濾波 ................................................. 16 中值濾波 ................................................. 16 4． 3 基于直方圖處理的紅外圖像增強方法 ............................. 17 直方圖均衡化 ............................................. 18 直方圖雙向均衡化 ......................................... 21 結(jié) 論 ................................................................ 26 致 謝 ................................................................ 27 參 考 文 獻 ........................................................... 28 附錄 .................................................................. 30 1 緒論 在現(xiàn)如今軍事需求和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的推動下，紅外成像這樣的高新技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣 泛。 紅外前視由于其自身的優(yōu)勢，具有更廣闊的應(yīng)用前景。而紅外圖像普遍存在著灰度偏暗，目標(biāo)與背景對比度差、邊緣模糊和噪聲大等特點，所以研究紅外前視圖像處理算法，提高紅外夜視成像儀的成像質(zhì)量以提高其在實際作戰(zhàn)中的應(yīng)用變得至關(guān)重要。 1． 1 紅外 成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 紅外成像技術(shù)是一種信息探測與處理技術(shù)。紅外成像系統(tǒng)把景物自身發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)化為可見的熱圖像。由于物體各個不同部分有不同的輻射特性，所以紅外成像系統(tǒng)可以把景物的各個部分區(qū)分開來，然后轉(zhuǎn)換為可見的圖像，進而使人們可以用裸眼感知原來看不到的紅外輻射光譜。大 氣、云層、煙霧等吸收可見光線和近紅外光線，但對 35微米和 814微米紅外線是透明的，因 此這兩個波段稱為紅外線的“ 大氣窗口 ”[1] 。由于紅外輻射比可見光傳感器利用的光輻射有更強的透過雨、雪、霧、霾等的能力，因此紅外成像系統(tǒng)作用距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強；由于紅外成像系統(tǒng)對景物成像不需要外界提供光源，因此可以在夜間和惡劣天氣下全天候工作；由于它是被動接受目標(biāo)信號，比雷達等主動探測設(shè)備更安全、可靠，因此有很好的隱蔽性；由于紅外成像系統(tǒng)是利用景物紅外輻射差異來產(chǎn)生景物圖像，因此在識別偽裝目標(biāo)的能力上優(yōu)于可見光。正因為 有如此特點，所以紅外成像技術(shù)不僅應(yīng)用于軍事國防領(lǐng)域，而且也廣泛應(yīng)用于遙感探測、醫(yī)療衛(wèi)生、視頻監(jiān)控、交通運輸以及工業(yè)檢測等民用領(lǐng)域。 紅外成像技術(shù)的發(fā)展是與紅外探測器的發(fā)展相聯(lián)系的，紅外探測器發(fā)展，紅外成像技術(shù)才能有本質(zhì)的提高。對于不同的探測器，有各種各樣不同的分類方法。按照紅外探測器按輻射響應(yīng)方式一般分為兩大類：熱探測器和光子探測器；熱探測器是利用輻射照射在物體表面的探測器使其溫度升高，并導(dǎo)致探測器的物理特性發(fā)生變化，測量這些變化量來計算入射輻射功率大小。光子探測器是利用紅外輻射入射使得探測器上電子發(fā)生躍遷 ，引起電流、電壓、電阻的變化，然后測量這些變化得到入射輻射功率大小。按照工作方式來分，有光機掃描探測器和電子掃描探測器。按照結(jié)構(gòu)和用途來分，又可分為單元探測器、多元探測器和焦平面陣列探測器。按照器件工作溫度來分，則可分為致冷型探測器和非致冷型探測器。 我國于五十年代開始