文献综述
【摘要】红外探测器在军用和民用领域的应用越来越广泛。但由于红外图像具有对比度低，噪声大等特点，而在海天环境下，海面的移动和波浪起伏都会对图像的信噪比和对比度产生影响，探测器所获的红外图像大部分情况下不能直接使用，需要通过一定的图像增强处理来获得我们所需要的信息。近年来，图像增强方法层出不穷。本文将通过分析红外图像的特点，针对海天背景的红外图像进行具体分析，借助大量仿真实验，研究红外图像增强的算法。
【关键词】海天背景 红外图像 图像增强
【Abstract】Infrared detectors are increasingly used in military and civilian applications. However, due to the low contrast and high noise of infrared images, in the sea and sky environment, the movement and undulation of the sea surface will affect the signal-to-noise ratio and contrast of the image. The infrared image obtained by the detector cannot be directly used in most cases. To use, we need a certain image enhancement process to get the information we need. In recent years, image enhancement methods have emerged in an endless stream. This paper will analyze the infrared image of Sea to sky background by analyzing the characteristics of infrared image, and then infrared image enhancement algorithms were studied with a large number of simulation experiments.
【Keywords】sky-sea background,infrared image,image enhancement;
1 海天背景的辐射特性和红外图像的特点
在红外波段，背景的辐射特性直接影响红外探测器所得到红外图像的特点。海天背景红外辐射特性数据，不仅是海上各种目标检测和识别的关键，同时也是海上目标进行红外隐身设计的依据[1]。海面移动和波浪起伏的反光，使图像信噪比和对比度随浪高、距离、太阳位置而变化。当海面杂波和鱼鳞波光较强时，红外图像中有大量浪峰的灰度强度接近甚至等于或大于目标像素点的最大灰度值，使目标图像中含有大量的杂波和噪声[2]。由于不同天气的影响，海面会出现剧烈的起伏，海背景频谱的分布可能与目标交错，即目标会淹没在背景中，这需要分析海背景并把目标从中分离出来[2]。
图1 海天线垂直方向上的灰度分布
红外图像反映了目标和背景不可见红外辐射的空间分布，其辐射亮度分布主要由目标和背景的温度和发射率决定。目标和背景的红外辐射需要经过大气传输、光学系统、光电转换和电子处理等过程形成红外图像。非制冷型红外焦平面图像有如下特点[3]：
