基于MATLAB GUI的红外图像坏元检测软件

阳 平，夏小华

(92941部队43分队， 辽宁 葫芦岛 125001)

红外热像仪在使用过程中，不可避免地会出现坏元。坏元在红外图像中表现为过亮或者过暗的点[1,2]。坏元的存在不仅影响红外热像仪的成像效果[3]，对于军事上探测用的红外热像仪，还可能影响设备性能和作战使用[4]。如何快速、简便地实现坏元检测，就显得尤为重要。MATLAB具有强大的数值计算[5,6]和图像处理[7]功能，其自带的图形用户界面(GUI)工具箱可用以开发可视化界面，在该界面通过调用MATLAB强大的数值计算功能，可以方便地完成特定操作[8]。本研究基于MATLAB GUI开发了红外图像坏元检测软件，界面直观，操作方便，可为红外热像仪的日常使用和维护提供便利。

1 坏元检测原理

坏元红外图像的特征是和周围正常像元在灰度上有明显的差异[9]。因此，首先查找局部区域灰度突出的像元。以5×5大小的窗口对所有焦平面像元逐一检测[10]。通过比较像元与窗口内平均灰度水平的差异进行坏元检测，判别准则为

(1)

综上，坏元检测流程如图2所示。

2 坏元检测软件设计

2.1 软件主要功能和软件界面布局

1) 绘制红外图像的灰度直方图；

2) 检测红外图像中的坏元；

3) 给出坏元的数量和位置信息；

4) 将检测出的坏元在图像中标记显示。

根据软件的功能，设计软件结构如图3所示。

使用MATLAB GUIDE界面进行软件设计。根据软件的功能需求，设计了菜单和功能模块两种操作方式。功能模块用到的组件有Axes(坐标轴)，Push Button(按钮)，Edit Text(可编辑文本)和Table(表格)。具体功能为：4个Axes，分别用于显示红外图像原图、灰度直方图、坏元检测进度和对坏元进行标记；……