隨著紅外技術(shù)的迅速發(fā)展，它已廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、遙感探測(cè)、無(wú)損檢測(cè)等眾多領(lǐng)域。由于紅外圖像的成像機(jī)理以及紅外成像系統(tǒng)自身的原因，紅外成像系統(tǒng)的成像效果不夠理想，大多紅外圖像都有對(duì)比度低、圖像模糊、灰度范圍窄的缺點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，為了提高紅外圖像的質(zhì)量，需要對(duì)紅外圖像進(jìn)行必要的增強(qiáng)處理。一般圖像增強(qiáng)處理的方法是基于空間域和變換域的，前者主要包括直接灰度變換、空間濾波和直方圖處理等；后者是將圖像由時(shí)域變換到頻域，再通過(guò)修正變換域內(nèi)的系數(shù)達(dá)到增強(qiáng)圖像的目的，它優(yōu)于基于空間域的增強(qiáng)方法，代表性算法有小波變換的算法和基于Contourlet變換的算法等[1]。

　　2002年，DO和VETTERLI提出的Contourlet變換是多尺度幾何分析方法中十分重要的一類。Contourlet能夠?qū)崿F(xiàn)一種“真正”二維的圖像表示，能夠提取在圖像中非常重要的內(nèi)在幾何結(jié)構(gòu)特征。類似于小波可以從濾波器角度考慮，Contourlet則利用不可分的濾波器建立了一個(gè)離散的多分辨率多方向率分析，實(shí)現(xiàn)靈活的多分辨率、局部的、具有方向性的圖像表示。研究Contourlet變換的方向選擇能力和非線性近似能力，體現(xiàn)Contourlet變換超越小波的優(yōu)異表現(xiàn)。但是由于小波變換與Contourlet變換都缺乏平移不變性，圖像增強(qiáng)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生偽Gibbs失真，CUNHA A L等提出的非抽樣Contourlet變換具有平移不變性，可以在一定程度上抑制這種失真。本文對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，與基于小波變換、Contourlet變換的圖像增強(qiáng)算法相比，該算取得了良好的增強(qiáng)效果。

　　1 非抽樣Contourlet變換

　　Contourlet變換也稱金字塔形方向?yàn)V波器組PDFB（Pyramidal Direction Filter Bank），其分解變換的實(shí)現(xiàn)可以分為兩個(gè)步驟：拉普拉斯金字塔LP（Laplacian Pyramid）分解和方向?yàn)V波器組DFB（Directional Filter Bank）濾波。其變換思想是使用類似于線段的基函數(shù)去逼近原始圖像，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信號(hào)的稀疏分離。因此，要實(shí)現(xiàn)Contourlet變換，首先需要對(duì)圖像進(jìn)行一個(gè)多尺度變換以檢測(cè)不同尺度下的奇異點(diǎn)，然后再通過(guò)一個(gè)具有局部性的方向變換將同一尺度下相鄰的奇異點(diǎn)連接成線段結(jié)構(gòu)[3]。Contourlet變換的實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以歸納為如下步驟：

　　（1）使圖像通過(guò)類似于小波的多尺度變換以檢測(cè)邊緣上的奇異點(diǎn)；

　　（2）將步驟（1）所得到的圖像通過(guò)局部化的方向變換完成輪廓線段的檢測(cè)。

　　非抽樣Contourlet變換NSCT（Nonsubsampled Contourlet Transform）由非抽樣塔狀濾波器NSP（Nonsubsampled Pyramid）將圖像分解為低頻部分和高頻部分，然后由非抽樣方向性濾波器組NSDFB（Nonsubasmpled Directional Filter Banks）將高頻部分分解為若干個(gè)方向。

　　PDA、PC以及手機(jī)外，果此很容難推廣普及。理論上，對(duì)付持無(wú)集成了藍(lán)牙功效移動(dòng)末端設(shè)施的用戶，只要設(shè)施的藍(lán)牙功效，藍(lán)牙室內(nèi)定位體系就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行果斷。采用該技術(shù)做室內(nèi)短距離定位時(shí)容難發(fā)現(xiàn)設(shè)施且信號(hào)傳輸不受視距的影響。其不腳正在于藍(lán)牙器件和設(shè)施的價(jià)格比較崇高，而且對(duì)付復(fù)純的空間，藍(lán)牙體系的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號(hào)滋擾大。

　　NSP是一種平移不變性的雙通道濾波器結(jié)構(gòu)，它使NSCT具有多尺度性質(zhì)，并且下一層次的濾波器可以通過(guò)對(duì)上一層的濾波器抽樣得到。其頻域分解圖如圖1所示。

　　NSDFB由兩通道的非采樣濾波器組迭代構(gòu)成，該濾波器組也沒(méi)有進(jìn)行采樣，具有平移不變性。NSDFB可以將級(jí)變換所得到的高頻部分分解為2的任意次冪個(gè)方向，每個(gè)方向上的高頻部分與NSP得到的低頻部分以及原始圖像都有相同的大小。NSDFB分解是將信號(hào)在一組基函數(shù)上展開，它對(duì)應(yīng)的基函數(shù)之間是冗余的[4]。頻域分解圖如圖2所示。

　　NSP與NDFB可以保證信號(hào)完全重建的條件是濾波器必須滿足等式：

　　其中，H0（z）、H1（z）表示分解濾波器，G0（z）、G1（z）表示重建濾波器。非抽樣Contourlet變換在表達(dá)圖像時(shí)具有Contourlet變換所具有的優(yōu)點(diǎn)，還具有平移不變性[4]。

　　2 基于的非抽樣的Contourlet變換圖像增強(qiáng)算法

W002B還內(nèi)放了能量密度高、輕量化且高安然性的高鋰電池，不僅提供了永劫間的紅外續(xù)航力，通用的迷你USB充電接口設(shè)計(jì)使用起來(lái)也非常便捷。為了滿腳用戶正在分歧場(chǎng)合下的使用，W002B還設(shè)計(jì)了可組裝的掛勾以便捷用基于非抽樣Contourlet變換的紅外圖像增強(qiáng)算法戶隨身照當(dāng)。目前那款產(chǎn)品的參考價(jià)格為199元，送給他\她立即髦又省錢。LAINE A F提出的增強(qiáng)函數(shù)：

　　由表1可知辦證，本文算法的SNR明顯提高，圖像視覺(jué)也更好，符合實(shí)正在狀況。Contourlet變換方式能夠捕住圖像幾何本量特性，正在紅外表現(xiàn)各項(xiàng)異性的奇怪性時(shí)性能更加劣越，果此從事紋理消息豐富的圖像效果更好。

　　（1）使圖像通過(guò)相似于小波的多尺度變換以檢測(cè)邊沿上的奇同點(diǎn)；

　　圖像變換后，對(duì)變換系數(shù)分三類：強(qiáng)邊沿、弱邊沿和噪聲。強(qiáng)邊沿每個(gè)標(biāo)的指標(biāo)的系數(shù)值都較大；弱邊沿正在某一標(biāo)的指標(biāo)的系數(shù)大，但正在其他標(biāo)的指標(biāo)上的系數(shù)小；噪聲是指那些正在所無(wú)標(biāo)的指標(biāo)上的系數(shù)都較小[5]。LAINEAF提出的增強(qiáng)函數(shù)：NSP是一類平移穩(wěn)定性的雙通道濾波器布局，它使NSCT具無(wú)多尺度性量，而且下一層次的濾波器能夠通過(guò)對(duì)上一層的濾波器抽樣得到。其頻域分解圖如圖1所示。

　　（2）對(duì)圖像進(jìn)行非抽樣Coutourlet變換，得到分歧尺度分歧標(biāo)的指標(biāo)的變換系數(shù)；

　　其外，H0（z）、H1（z）表示分解濾波器，G0（z）、G1（z）表示沉建濾波器。非抽樣Contourlet變換正在表達(dá)圖像時(shí)具無(wú)Contourlet變換所具無(wú)的長(zhǎng)處，還具無(wú)平移穩(wěn)定性。NSP取NDFB能夠信號(hào)徹底沉建的條件是濾波器必須滿腳等式：

　　x為輸入本始圖像的變換系數(shù)，0<p<1再次放大。此函數(shù)能夠放大弱邊沿的系數(shù)，保持強(qiáng)邊沿的系數(shù)。

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

　　本文采用客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)信噪比SNR來(lái)衡量不同去噪方法去噪后圖像的客觀質(zhì)量，SNR的定義如下：

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。原圖是分辨率為640×480像素的紅外熱像儀拍攝的紅外照片，建筑物為主要探測(cè)目標(biāo)，建筑物后有少量植被。圖4（b）為加噪圖像，圖4（c）為利用拉普拉斯變換處理的圖像，圖4（d）為利用Contourlet變換處理的圖像，圖4（e）為利用本文算法處理的圖像。SNR值如表1所示。

　　由表1可知辦證，本文算法的SNR明顯提高，圖像視覺(jué)也更好，符合實(shí)正在狀況。Contourlet變換方式能夠捕住圖像幾何本量特性，正在紅外表現(xiàn)各項(xiàng)異性的奇怪性時(shí)性能更加劣越，果此從事紋理消息豐富的圖像效果更好。