[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)容差的視頻圖像去霧方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210125321.5
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN102750674A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸燕;于莉楠;王宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;H04N5/21
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種基于自適應(yīng)容差的視頻圖像去霧方法，其特征在于包括以下步驟：

一、從原始有霧視頻中讀取單幀圖像????????????????????????????????????????????????；

二、建立單幀圖像霧天退化模型；

這里采用大氣散射模型來描述霧天圖像的退化過程：

????????????????????????????????(1)

其中代表圖像中的像素，是所觀測(cè)的有霧圖像，是場(chǎng)景輻射，它也是我們所要復(fù)原的無霧圖像；是整個(gè)大氣光，是描述沒有被散射的那部分光線的介質(zhì)透射率，該透射率的每個(gè)像素有一個(gè)標(biāo)量值（0～1），該值直接代表場(chǎng)景物體的深度信息；去霧的目的是要從復(fù)原、、；

三、利用暗原色先驗(yàn)估計(jì)粗略透射圖；

暗原色先驗(yàn)是指絕大多數(shù)的戶外無霧圖像的每個(gè)局部區(qū)域都存在某些至少一個(gè)顏色通道的強(qiáng)度值很低的像素；基于這一先驗(yàn)，對(duì)每個(gè)顏色通道取最小值操作，即可得到：

，，??????????????????(2)

其中、、分別代表紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色通道；

是為了保留一部分覆蓋遙遠(yuǎn)景物的霧而引入的一個(gè)系數(shù)，且；??????????????????????????????????????

四、利用引導(dǎo)濾波器得到細(xì)化后的透射圖；

對(duì)于單幀圖像，將有霧圖像作為引導(dǎo)圖像，則細(xì)化后的透射圖是的一個(gè)線性變換，假設(shè)在以像素為中心的窗中，是該窗內(nèi)的像素點(diǎn)，則其對(duì)應(yīng)的細(xì)化了的透射圖是有霧圖像（引導(dǎo)圖像）的一個(gè)線性變換，

,??????????????????????????????????(3)

其中???????????????????(4)

????????????????????????????????????????????(5)

這里變量是避免太大的一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，是中的的系數(shù)矩陣，是一個(gè)單位矩陣，是窗中的輸入的平均值，并且是窗中的平均向量；通過把等式（4）、（5）帶入等式（3），我們可得到每個(gè)窗對(duì)應(yīng)的，當(dāng)每一幀圖像中所有的局部區(qū)域的都得到了，即得到了每一幀細(xì)化了的透射圖；

五、判定圖像中是否含有大面積明亮區(qū)域，如果不含有，直接進(jìn)行步驟七，如果含有，則需要先確定自適應(yīng)容差，用于步驟6中對(duì)透射圖的修正；

自適應(yīng)容差的確定方法：對(duì)含有大面積明亮區(qū)域的單幀圖像進(jìn)行去霧時(shí)，在對(duì)透射圖進(jìn)行細(xì)化之后，只需快速搜索出該透射圖直方圖擬合出的曲線的左邊第1個(gè)極大值點(diǎn)，并將其橫坐標(biāo)作為容差；

六、求取修正后的透射圖；

將步驟5得到的作為容差代入（6）式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)明亮區(qū)域的透射圖進(jìn)行修正，即根據(jù)在、、三個(gè)顏色通道上的差值得到的三幅修正后的透射圖，分別用于對(duì)I的三個(gè)顏色通道進(jìn)行復(fù)原；

,?????????????（6）

七、復(fù)原無霧圖像；

在單幀圖像的去霧過程中，若圖像中不含有大面積明亮區(qū)域，則其復(fù)原公式為：

,??????????????????????(7)

當(dāng)圖像中含有大面積明亮區(qū)域時(shí)，需要考慮對(duì)該區(qū)域的特殊處理，則復(fù)原公式變?yōu)椋?/p>

,???????????????????(8)

就是我們復(fù)原得到的無霧圖像，其中是為了使結(jié)果免于噪聲而設(shè)定的下邊界，可設(shè)定。