[發明專利]基于暗原色結合大氣散射光的圖像/視頻去霧方法

無效

• 申請號: 201210524573.5
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103049888A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張亮;沈沛意;張向東;宋娟;董洛兵;羅玲利;周夢
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于圖像處理和增強技術領域，涉及一種基于暗原色結合大氣散射光的圖像/視頻去霧方法。

背景技術

有霧圖像清晰化是一個非常有意義的問題，在霧天、陰雨天和晚上等低光照度的條件下，采集的圖像對比度很低，可視性很差。如：智能交通監控、地形勘測等這類需要監視視場的情況，當在霧天情況下，由于場景的能見度低，圖像中目標對比度和顏色特征被衰減，導致系統無法正常工作，因此需要在圖像中消除霧氣對場景圖像的影響。

目前，主要的圖像去霧處理方法可以分為以下兩類：

第一類是常規圖像增強算法，圖像增強分為圖像顏色增強和圖像對比度增強，圖像顏色增強主要通過顏色恒常算法和色調映射算法，例如：圖像亮度曲線調節，圖像亮度線性拉伸，直方圖均衡化及伽馬算法；圖像增強算法主要有頻率域圖像銳化算法，基于掩膜的圖像銳化算法等。這類算法沒有考慮霧天大氣對圖像的影響。

第二類是基于大氣退化物理模型的方法，這種方法需要獲得額外信息，例如：有的方法需要利用專用的已經標定的雷達裝置獲得深度信息，然后利用圖像數據和深度信息來求物理模型的參數，然后把參數帶入退化模型，才能求出估計圖像；有的方法需要得到兩種不同天氣下同一場景的圖像，才能獲得深度信息，這些要求不好實現。

現有的去霧技術，有些對輸入圖像有特定的要求，有些方法要求用戶進行交互，這在實時圖像處理應用中也很難滿足，有些圖像采用單幀的圖像作為輸入，但存在恢復后圖像發生顏色失真的問題，不符合去霧的要求，還有的處理速度太慢，無法應用到實時系統中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于暗原色結合大氣散射光的圖像/視頻去霧方法，通過計算原始圖像的暗原色圖像，利用大氣光值和大氣散射光值，復原原始圖像，得到較為清晰的去霧后圖像。

本發明所采用的技術方案是，基于暗原色結合大氣散射光的圖像/視頻去霧方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將原始有霧圖像I輸入計算機的圖像處理系統中，求取原始有霧圖像I的暗原色圖像I^dark；

步驟2、根據獲取的暗原色圖像I^dark，求取原始圖像RGB三個顏色通道的大氣光值A，分別為airR、airG和airB；

步驟3、求取原始有霧圖像I的大氣散射光值V（x，y）；

步驟4、根據原始有霧圖像I的RGB三個通道圖像、大氣光值A以及大氣散射光值V求取去霧后的復原圖像J，最終獲得去霧后的復原圖像J。

本發明的特點還在于，

步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、將原始有霧圖像I輸入計算機的圖像處理系統中，原始有霧圖像的像素為I（x，y），將原始有霧圖像I進行分離，提取得到原始有霧圖像I的RGB三個顏色通道的圖像，分別為：圖像I^R、圖像I^G、圖像I^B；

步驟1.2、對經步驟1.1獲取的原始有霧圖像I的三個顏色通道的圖像I^R、圖像I^G、圖像I^B分別進行最小值濾波，即得到濾波后的三個顏色通道的圖像，分別為圖像DR、圖像DG和圖像DB；

步驟1.3、比較步驟1.2中濾波后的三個圖像：即圖像DR、圖像DG和圖像DB，選取三個圖像對應像素點的最小值作為暗原色圖像對應點的像素值I^dark（x，y），即得到原始有霧圖像I的暗原色圖像I^dark，原始有霧圖像I的暗原色圖像I^dark各像素點的值按以下算法實施：