一种解决红外显示画面突闪的AGC方法、系统与流程

本发明属于红外图像处理，特别涉及一种解决红外显示画面突闪的agc方法、系统。

背景技术：

1、红外显示技术将红外辐射转换为可见光图像，为用户提供在低光照条件下的可视化能力，广泛应用于夜视监控、车载导航、医疗诊断等领域。

2、然而，在实际应用中红外显示画面常常出现突闪现象，这严重影响了用户的观感体验和系统的实用性。

3、agc（自动增益控制）方法是红外显示系统中的关键部分，其目的是通过调整显示系统的亮度来适应不同的红外辐射强度，从而保持画面的稳定性。

4、现有的agc方法通常采用简单的平均值或其他简单的全局画面的统计方法来计算亮度信号的参考值。采用这种方法，红外画面显示时容易被类似天空这样的大范围的场景影响，导致agc方法的调整幅度大。因此，画面容易出现明显的突闪现象。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明的其一目的在于提供一种解决红外显示画面突闪的agc方法，该方法通过使用分块agc的方法使画面保持稳定。

2、具体技术方案如下：

3、一种解决红外显示画面突闪的agc方法，包括以下步骤：

4、s1.将获取的整个图像进行分块划分，得到多个图像分块；

5、s2.计算每个图像分块的直方图灰度映射表；

6、s3.根据所有图像分块的直方图灰度映射表获得整个图像最终的直方图灰度映射结果；

7、s31.根据像素点对应的图像分块的直方图灰度映射表，采用双线性插值方法获得图像分块的直方图灰度映射结果；

8、s32.取所有图像分块的直方图灰度映射表中映射值的均值，作为全局的直方图灰度映射结果；

9、s33.设置加权权重系数；根据图像分块的直方图灰度映射结果、全局的直方图灰度映射结果以及加权权重系数获得整个图像最终的直方图灰度映射结果；

10、s4.根据最终的直方图灰度映射结果调整输出图像。

11、进一步地，所述步骤s311具体包括：

12、确定像素点对应的图像分块，计算所述像素点到对应的图像分块中心的距离，方法如下：

13、

14、

15、

16、

17、

18、

19、其中， x表示像素点所对应的图像分块的横向块数序号， y表示像素点所对应的图像分块的纵向块数序号； i、j分别表示像素点的纵坐标、横坐标；、分别表示图像分块的宽、高；中间参数、分别表示一个有符号数，、是为了获取、正负符号，结果为1或-1，表示绝对值；

20、进一步地，所述步骤s312具体包括：

21、根据像素点到对应的图像分块中心的距离计算双线性加权系数；所述双线性加权系数包括横向线性加权系数和纵向线性加权系数；

22、

23、

24、

25、

26、和表示像素点对应横向图像分块之间的横向线性加权系数，和表示像素点对应纵向图像分块之间的纵向线性加权系数；

27、进一步地，所述步骤s313具体包括：

28、

29、

30、

31、

32、

33、

34、其中， w为每行的图像分块数量；、、、分别为四个图像分块所对应四个直方图映射表的索引；

35、进一步地，所述步骤s314具体包括：

36、根据索引查询相应的直方图灰度映射表，并根据像素点灰度值查询映射值，获得4个映射值、、：

37、

38、

39、

40、

41、其中，、、分别为索引、、、所对应的直方图灰度映射表；

42、插值得到图像分块直方图映射结果：

43、。

44、进一步地，所述步骤s1中，将获得的整个图像进行矩阵划分，其中，整个图像的横向长度是每行图像分块数量的整数倍，整个图像的纵向长度是每列图像分块数量的整数倍。

45、进一步地，所述步骤s2具体包括：

46、根据图像帧均值，对整个图像的数据进行调整并限制，并根据调整后的图像数据，统计图像分块的直方图；

47、根据图像分块的直方图，计算图像分块的直方图的有效范围；

48、根据直方图的有效范围计算直方图增益值；

49、计算直方图中高于直方图上限值部分的总和值，将所述总和值平均分配给所有灰度级并对直方图进行调整，并计算有效像素总数；

50、根据直方图增益值、有效像素总数计算累积直方图，并生成直方图灰度映射表。

51、进一步地，所述方法基于fpga平台；对所有图像分块按照分帧处理的顺序，来计算每个图像分块的直方图灰度映射表；将当前帧对应的当前图像分块的直方图灰度映射表写进对应的ram；不同图像分块的直方图灰度映射表写入不同的ram，每个ram隔设定帧数进行刷新。

52、进一步地，在步骤s312至步骤314过程中，采用不同的状态机对不同的ram进行读出。

53、进一步地，所述方法基于fpga平台；所述步骤s2中，采用ram统计直方图分布，其中深度为直方图长度，位宽为直方图统计上限值，将图像数据作为地址，直方图的统计数作为数据，在数据有效时进行累加统计写入；进一步地，在计算图像帧均值时，对上帧图像与当前帧图像均值进行滤波处理。

54、进一步地，所述加权权重系数可调，并通过菜单输入方式进行设定。

55、本发明的另一目的在于提供一种解决红外显示画面突闪的agc系统，应用上述解决红外显示画面突闪的agc方法；所述系统包括：

56、图像分块模块，获取图像，并对其进行分块划分，得到多个图像分块；

57、块直方图计算模块，计算每个图像分块的直方图灰度映射表；

58、最终直方图计算模块，根据所有图像分块的直方图灰度映射表获得整个红外图像最终的直方图灰度映射结果；

59、图像调整模块，根据最终的直方图灰度映射结果调整输出图像；

60、进一步地，所述最终直方图计算模块包括：

61、距离计算子模块，确定像素点对应的图像分块，并计算所述像素点到对应的图像分块中心的距离；

62、双线性加权系数计算子模块，根据像素点到块中心的距离计算双线性加权系数；

63、直方图映射表索引计算子模块，计算直方图灰度映射表的索引；

64、分块映射计算子模块，根据索引查询相应的直方图灰度映射表并根据像素点灰度值获得映射值，根据映射值、双线性加权系数获得图像分块的直方图映射结果；

65、全局映射计算子模块，取所有图像分块的直方图灰度映射表中映射值的均值，作为全局的直方图灰度映射结果；

66、最终映射计算子模块，根据图像分块的直方图灰度映射结果、全局的直方图灰度映射结果以及设定的加权权重系数获得整个红外图像最终的直方图灰度映射结果。

67、与现有技术相比，上述技术方案之一或多个技术方案能达到至少以下有益效果之一：

68、本发明采用分块agc方法，基于亮度信号平均值调整红外显示系统的亮度，通过全局映射、分块映射进行加权计算，能够有效解决红外显示画面突闪问题，使画面稳定性得到显著提升；

69、本发明基于fpga实现方法，能实现实时调整，提高系统响应速度；并且基于fpga实现方法，能降低系统成本，提高系统的稳定性；

70、本发明方法具有实时性和稳定性，可以广泛应用于各种红外显示系统中，提升系统的性能和用户体验。