[發明專利]基于多尺度融合的暗通道先驗圖像去霧方法

有效

• 申請號: 201410135471.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103942758B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉肖琳;曾宇駿
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 周長清

1.一種基于多尺度融合的暗通道先驗圖像去霧方法，其特征在于，步驟為：

(1)對霧天退化圖像分別采用1×1、15×15鄰域尺寸的三顏色通道最小值濾波，得到相應的暗通道圖像d_1×1(x)、d_15×15(x)；結合暗通道先驗規律，進一步得到1×1的點估計透射率圖和15×15的塊估計透射率圖；

(2)針對步驟(1)中所得的點估計透射率圖，采用基于L₀梯度最小化的保邊緣圖像平滑算法進行濾波處理，在保留顯著邊緣的同時去除冗余的紋理細節信息；

(3)針對步驟(1)中得到的塊估計透射率圖，采用大尺寸的高斯濾波，去除塊估計透射率圖中存在的虛假塊邊緣信息；

(4)以歸一化的梯度幅值為權重，將步驟(2)、(3)中經過濾波處理后的點估計透射率圖、塊估計透射率圖像進行融合，得到修正估計的透射率圖像；

(5)對步驟(1)中得到的d_15×15(x)中的像素，按強度從大到小進行排序，對前0.1%的像素強度值集合取中值，進而計算透射率下界；

(6)在步驟(1)中得到的d_15×15(x)中搜索強度值最大的0.1%的像素，在輸入的霧化圖像相對應的位置中，尋找強度最大的像素作為天空亮度的估計；

(7)將步驟(5)、(6)中所得的天空亮度值、修正估計的透射率圖像以及透射率下界代入霧天退化模型中進行反解，得到去霧增強結果。

2.根據權利要求1所述的基于多尺度融合的暗通道先驗圖像去霧方法，其特征在于，在步驟（2）中對點估計透射率圖采用基于L₀梯度最小化的保邊緣圖像平滑算法處理，進一步在保留顯著邊緣的同時去除估計偏差或錯誤的透射率點。

3.根據權利要求1或2所述的基于多尺度融合的暗通道先驗圖像去霧方法，其特征在于，所述步驟(4)中，以梯度幅值為權重因子，將點估計透射率圖中的高頻結構信息和塊估計透射率圖中的低頻平滑分量，進行加權融合得到修正細化透射率圖像t(x)，如下式表示：

t(x)=w₁t′_1×1(x)+w₂t′_15×15(x)

其中，t′_1×1(x)、t′_15×15(x)分別為濾波處理后的點、塊估計透射率圖，w₁、w₂為其在最終透射率圖像中所占的比重，且w₁為t′_1×1(x)所在點對應的歸一化梯度幅值，w₂=1-w₁。

4.根據權利要求1或2所述的基于多尺度融合的暗通道先驗圖像去霧方法，其特征在于，所述步驟(6)中，進一步利用15×15暗通道圖像，引入中值濾波估算透射率下界，為不同的霧天退化圖像自適應確定合適的透射率下界，計算公式如下所示：

t^0=1-p·med{Id|Id∈Ω}Ac]]>

其中，med{·}為中值操作算子，Ω表示15×15暗通道圖中前0.1%的值最大的暗通道點組成的集合，A^c為天空亮度在暗通道中所對應的顏色通道值，p為校正因子。