[發明專利]粉塵圖像恢復的切片減光方法

在審

• 申請號: 201410729517.4
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104361564A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 王園宇;馮秀芳;朱曉軍;張月琴;王星魁
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及計算機圖形處理方法，具體地說是一種粉塵圖像恢復的切片減光方法，用于計算機視覺領域有粉塵圖像的處理方法。

背景技術

在粉塵環境中工作對人體健康是有害的，通過計算機視覺方式對工作場所進行自動監控與管理便可以將人從粉塵環境中解脫出來。然而由于粉塵顆粒對光線的吸收和散射作用，在粉塵環境中得到的圖像在對比度、清晰度以及色彩度等方面都產生了退化。因此消除粉塵環境對圖像的影響有著重要的意義。

對于這類問題，目前主要有兩種圖像清晰化方法。一種是基于圖像增強的方法。此方法不考慮粉塵圖像中景物的深度對圖像退化的影響，只選取圖像中感興趣的部分進行增強。雖然改善了人的視覺感受，但是通常也會丟失圖像中一些重要的信息。

另一種是基于物理模型下的圖像恢復方法。由于這種圖像恢復方法是通過研究光線在某種大氣介質中的傳播的物理過程，進而建立其圖像退化模型，并基于此模型對圖像進行恢復的。因此其圖像恢復結果相比圖像增強得到的結果更加自然而且細節信息保留更完整。目前此類方法有基于多幅圖像的恢復方法與基于單幅圖像的恢復方法。其中單幅圖像恢復方法又可分為基于人機交互或地理信息已知的恢復方法與基于單幅圖像本身信息假設的圖像恢復方法。這些方法大都使用McCartney退化模型。然該物理模型是基于單次散射與同質均勻性假設的。對于粉塵環境中常遇到的不均勻分布與多散射的情況，上述方法就不能取得滿意的效果。

發明內容

本發明為解決現有粉塵環境圖像處理技術處理效果不佳的技術問題，提出了一種粉塵圖像恢復的切片減光方法。

粉塵圖像恢復的切片減光方法的具體步驟如下：

一種粉塵圖像恢復的切片減光方法，其特征在于，該方法包含如下步驟：

1)利用對原始輸入圖像I的粉塵區域檢測結果，計算出空氣光參數A；

2)取一系列距離值，計算出每個距離對應的切片圖像；

3)對每個切片圖像實施粉塵區域檢測，將各個切片的非粉塵區域保留，重構為粉塵圖像恢復圖像。

步驟1)中的詳細步驟包括：

①根據Isc=maxc∈(r,g,b)[Ic,1-Ic]]]>計算出半反圖像I_s，其中，c表示r通道，g通道或者b通道，I^c表示原始圖像中c通道的分量，表示半反圖像中c通道的分量，max操作符表示取最大值；然后將原始圖像I與半反圖像I_s從RGB空間轉換到CIE?L*c*h*空間分別為I’與I′_s；計算I_h＝I′(：，：，3)-I′_s(：，：，3)，將I_h＞10°的部分設定為粉塵區域；

②利用I_g(x)＝min_{c∈(r，g，b)}I^c(x)逐像素求得原始圖像I在r、g、b三個通道中的最小值，其中min操作符表示取最小值，得到灰度圖像I_g；

③計算I_g中對應粉塵分布區域的部分L_g，在L_g中求出最亮值V_max，并求L_g內大于0.8V_max的像素點的灰度平均值，作為空氣光參數A。這樣求出的A是在粉塵區域得到的，具有較強的準確性，有利于下一步處理。③中計算出的L_g是指I_h＞10°的粉塵區域在灰度圖像I_g上所對應的位置。

所述步驟2)中的詳細步驟包括：