[發明專利]基于像素暗通道和各向異性擴散濾波的圖像去霧方法

在審

• 申請號: 201410705288.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104392417A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 龔昌來
• 申請（專利權）人: 嘉應學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 羅振國

技術領域

本發明涉及一種圖像去霧方法，更具體地說，尤其涉及一種基于像素暗通道和各向異性擴散濾波的圖像去霧方法。?

背景技術

在霧霾天氣條件下，由于大氣的散射作用,圖像采集設備所獲取的圖像往往出現對比度下降、模糊不清等退化現象，嚴重影響戶外計算機視覺系統(如道路交通監控、飛機船舶導航等)的正常工作。因此，圖像去霧技術具有重要的實用價值。?

單幅圖像去霧增強方法主要分為兩類：一類是非模型的圖像增強方法,另一類是基于大氣散射模型方法。非模型的圖像增強方法是通過圖像處理技術增強降質圖像的對比度，滿足主觀視覺要求，這種方法沒有考慮到霧天圖像降質的原因，不能針對圖像退化的原因設法進行補償，去霧效果不佳,因此這類方法只能相對地提高圖像質量，并不能實現真正意義上的去霧。基于大氣散射模型的方法研究霧天圖像降質的物理過程，并建立霧天退化模型，反演退化過程，補償退化過程造成的失真，這類方法的復原效果較好，但是需要較多的輔助信息。?

近年來，基于基于大氣散射模型方法的單幅圖像去霧技術研究取得了很大進展，許多學者提出了一些基于先驗知識或假設的單幅圖像去霧方法。其中，何愷明在CVPR09’所提出暗原色先驗(dark?channel?prior,DCP)圖像去霧方法，在處理單幅戶外場景圖像去霧方面取得了較好的效果，得到了業內學者的廣泛認同。DCP方法要求在局部區域(一般大小取15×15)中各像素點的透射率恒定不變，由于實際圖像的透射率在一個局部區域內并不總是恒定的，所以，該方法估計的透射率不精確，存在“塊效應”，需要采用軟摳圖(soft?matting)方法對透射率進行優化。由于軟摳圖需要進行非常復雜的計算，消耗大量的存儲和計算資源，所以極大地限制了該方法在工程上的應用。?

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種用于單幅圖像快速去霧的基于像素暗通道和各向異性擴散濾波的圖像去霧方法，克服DCP去霧方法中存在的計算量大、占用存儲資源多、處理速度慢的問題。。?

本發明的技術方案是這樣實現的：一種基于像素暗通道和各向異性擴散濾波的圖像去霧方法，該方法包括下述步驟：?

(1)計算有霧圖像I(x)各個像素點的暗通道I_dark(x)；?

(2)根據像素點暗通道I_dark(x)計算大氣光強度值A；?

(3)對像素點暗通道I_dark(x)進行各向異性擴散濾波，獲得濾波后像素點暗通道所述各向異性擴散方程為：?

∂u∂t=div[c(|▿u|)▿u]u(t=0)=I0;]]>

式中:I₀為初始圖像I_dark(x)；▽為梯度算子；div為散度算子；c(|▽u|)為擴散系數；t為引入的時間參數，表示平滑過程與擴散持續時間相關；所述擴散系數函數為：?