[發明專利]一種基于圖像紋理的圖像快速去霧方法

有效

• 申請號: 201210229929.2
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102768760A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李宏亮;韓子奇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發明屬于圖像處理技術，特別涉及圖像去霧方法。

背景技術

霧天條件下，戶外場景拍攝的圖像往往會受到大氣中雜質顆粒的影響，造成色彩失真、對比度降低、物體變得模糊不清，影響了室外場景視頻監控和目標識別等視覺系統的使用效果。空氣中的懸浮顆粒，例如：灰塵、霧等，會使物體表面真實反射光發生色散和衰減，造成了物體顏色的失真。并且，這些懸浮顆粒會反射大氣環境光，大氣環境光分量進入視覺系統后使圖像對比度降低。去霧在圖像處理和計算機視覺領域有廣泛的應用，有重要的研究意義和實用價值。首先，圖像或視頻無霧處理后，可以顯著提高場景中物體的可視性，還可以糾正由于大氣環境光分量帶來的顏色偏移，使色彩更加真實。其次，大多數的計算機視覺處理的算法往往假設輸入圖像是物體表面的反射光，因此，這些算法的性能不可避免的會受到顏色偏移，對比度降低的影響。最后，去霧可以產生圖像的深度信息，可以應用于場景理解等領域。

目前對于霧天圖像的處理方法主要分為兩類：霧天圖像增強方法和霧天圖像復原方法。霧天圖像增強的方法適用范圍較廣，往往是從圖像處理的角度，提高圖像的對比度，可以改善圖像的視覺效果，突出圖像的細節，但有時恢復后的圖像對比度較高，不一定具有真實性。霧天圖像復原是研究霧天圖像降質的物理過程，建立大氣退化物理模型，利用圖像數據估計模型參數，之后依據物理模型估計出恢復圖像。這種方法針對性強，得到的去霧效果具有一定的真實性，可以獲得圖像的深度信息，一般不會有信息損失，處理的關鍵點是模型中參數的估計。

針對單幅霧天圖像，現有的霧天圖像恢復方法往往是基于霧天圖像的先驗信息規律。典型的方法有Tan方法、Fattal方法和He方法。Tan方法發現無霧圖像往往比有霧圖像對比度高，基于此先驗信息規律，使有霧圖像的局部區域的對比度達到最大，可以獲得恢復后的圖像，恢復后的視覺效果較好，但對比度往往很高，并且不一定具有真實性。Fattal方法的先驗信息是假設環境光分量和物體表面的反射光分量是不相關的，這種方法恢復的圖像具有一定真實性，但是不能很好的處理濃霧圖像。He方法基于暗通道的先驗信息，恢復出的圖像質量較真實，但此運算復雜、計算量大，不能做到對圖像進行實時處理，制約了其在實際中的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種速度較快、圖像恢復質量較高的霧天圖像恢復方法。

本發明為解決上述技術問題所采用技術方案是，一種基于圖像紋理的圖像快速去霧方法，包括以下步驟：

步驟一、估計輸入圖像I(x)的大氣環境光；

步驟二、估計輸入圖像I(x)的傳輸矩陣t(x)：

1）分別對輸入圖像I(x)的R、G、B三個通道求取對應矩陣Ira、Iga、Iba：

Ira＝I^R(x)/A^R

Iga＝I^G(x)/A^G

Iba＝I^B(x)/A^B

其中，I^R(x)、I^G(x)、I^B(x)分別為輸入圖像I(x)的R、G、B分量圖像，A^R、A^G、A^B分別為所述大氣環境光的R、G、B分量；

2）對輸入圖像I(x)進行邊緣檢測，獲得輸入圖像邊緣檢測圖，并將邊緣點和非邊緣點二值化，將邊緣點置1，非邊緣點置0；

3）對矩陣Ira,Iga,Iba進行滑動塊處理，獲得粗略傳輸矩陣t'(x)：