[發明專利]基于黑色通道的圖像快速去霧優化方法

有效

• 申請號: 201310019919.0
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103150708A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李元祥;褚宏莉;劉瑾瑾
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，具體是一種基于黑色通道的圖像快速去霧優化方法。

背景技術

目前，在已有的圖像去霧方法中，利用多幅圖像在相同場景不同拍攝角度或不同天氣條件下的區別處理去霧，可以取得一定的效果，但是在實際應用中，短時間內很難獲得多幅圖像。利用已知場景的幾何模型，或利用人工輸入深度信息也同樣限制了方法的實用性。

近年來，利用單幅圖像去霧取得了很大進步。Tan（R?Tan.Visibility?in?bad?weather?from?a?single?image[A].Proc?of?IEEE?CVPR[C].Anchorage,Alaska:IEEE?Computer?Society，2008:1-8.）觀察到晴天下的圖像比霧天圖像有更高的對比度，并假設鄰域像素有相同的衰減度，利用最大化局部對比度方法來恢復圖像的色彩對比，在某些場景圖像上取得了較好效果，但是該方法并不符合真實的物理模型，得到的結果容易失真。Fattal（R?Fattal.Single?image?dehazing[A].Proc?of?SIGGRAPH[C].Los?Angeles:ACM?Transactions?on?Graphics,2008,27(3):1-9.）假設陰影和透射率是不相關的，利用ICA模型估計透射率，從而得到去霧結果，但是該方法不能很好的處理濃霧圖像。He（K?He,J?Sun,X?O?Tang.Single?image?haze?removal?using?dark?channel?prior[J].IEEE?Transactions?on?Pattern?Analysis?and?Machine?Intelligence,2011,33:1-13.）等人提出了暗通道優先法則（統計結果表明絕大部分戶外照片符合該法則），利用該法則去霧，對大多數戶外場景薄霧圖像都能得到很好的效果，但是在某些黑色通道不接近于0的區域會出現偏差，對整幅圖像采用同一大氣光值導致恢復結果局部區域顏色失真，并且優化透射圖的soft?matting算法會消耗大量時間和內存。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的不足，提供一種基于黑色通道的圖像快速去霧優化方法，提升了圖像優化速度，改善了恢復效果。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于黑色通道的圖像快速去霧優化方法，其特點是，該方法包括下列步驟：

第一步，輸入待處理圖像；

第二步，選擇天空區域或者霧最濃區域：

對含有天空區域的圖像，選取天空區域，然后在天空區域中選取大氣光A；

對不含天空區域的圖像，選取霧最濃區域，然后在霧最濃區域中選取大氣光A；

第三步，提取圖像的邊緣信息，將邊緣區域擴展后，對邊緣區域和非邊緣區域分別采用不同的模板處理得到整幅圖像的黑色通道；

第四步，計算圖像像素的透射率，公式如下：

t(x)＝e^-βd(x)?????????(4)

其中，β是大氣光散射系數，d(x)為深度圖；

第五步，根據第二步得到大氣光A和第四步得到的透射率，計算恢復后的圖像，公式如下：

J(x)=I(x)-Amax(t(x),t0)+A---(2)]]>

其中，t₀是最小透射率限制處理，為了防止某些像素的透射率t(x)太小而導致恢復后的結果成為噪聲點，I(x)為原圖像，