多尺度高帽变换的红外图像增强优化算法

刘 莉，靳 鸿，唐 波，陆 真，李志敏

（1.中北大学 电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051；2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051；3.北京航天自动控制研究所，北京 100854；4.宇航智能控制技术国防科技重点实验室，北京 100854）

0 引言

图像增强是图像处理的一种重要技术，已被广泛应用在生物医学工程、指纹识别、天文图像处理等不同领域［1］。图像增强的主要思想是通过增大图像中明亮区域和暗淡区域的对比度，以获得更好的视觉效果。红外图像受红外成像传感器、背景辐射和成像环境操作的影响，具有较低的对比度［2］。为了提取红外小目标，需要对杂波背景里的暗淡目标进行增强。

1 传统的高帽变换

数学形态学的基本运算是腐蚀和膨胀，以及由两种运算组合的开和闭［11］。先腐蚀后膨胀的过程称为开运算，先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算。灰度数学形态学是本文研究的基础，其基本运算如式（1）-式（4）所示。

设f 是输入图像，B 为结构元素，Df和DB分别是f 和B 的定义域，则：

1）灰度膨胀

2）灰度腐蚀

3）灰度开运算

4）灰度闭运算

式中，a=x-u，b=y-v，c=x+u，d=y+v。

晚上9时许，专家义诊车刚抵达一师医院，转运患儿的救护车也随后赶到。由于提前获得了阿拉尔医院的术前相关检查结果，经过简短的术前谈话和准备，患儿被直接送进了手术室，专家们立即投身到紧张的急诊手术中……手术由钱云忠主任和方家杰副主任主刀，援疆专家张德林主任和曹振刚副主任实施麻醉管理，陈正副院长进行全程监护，专家们一起为患儿手术保驾护航……最终，经过一个多小时的紧张手术，虽然患儿一侧睾丸已经完全坏死，但另一侧睾丸得以保全，术后的感染炎症指标也均处于正常水平。