[發明專利]圖像去霧方法和拍攝裝置

在審

• 申請號: 201510089999.6
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104616269A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 梁舟
• 申請（專利權）人: 深圳市中興移動通信有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;H04N5/14;H04N5/21
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 章小燕

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是涉及一種圖像去霧方法和拍攝裝置。

背景技術

近年來，隨著城市化加劇，霧霾天氣出現頻率增加，霧霾天氣給戶外拍攝及相關信息提取帶來了很大挑戰，圖像去霧技術越來越受到人們的重視。

已知的圖像去霧方法，大多是基于大氣散射模型的各單幅圖像去霧方法，較為知名的當屬劉倩等提出的快速圖像去霧方法和何凱明提出的基于暗通道先驗的圖像去霧方法。其中暗通道先驗是這樣一個觀察到的統計事實：在絕大多數非天空的局部區域里，某些像素總會有至少一個顏色通道具有很低的值。

然而，現有的圖像去霧方法，計算復雜度較高，直接運用于較低計算性能的拍攝裝置時，實時性應用上表現不佳，而且還存在閃爍現象，去霧效果不佳。雖然可以通過采取降低圖像幀率的方式來解決實時性問題，但降低圖像幀率會影響圖像效果，影響用戶體驗。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種圖像去霧方法和拍攝裝置，旨在提高拍攝裝置的去霧效果和去霧的實時性。

為達以上目的，本發明提出一種圖像去霧方法，包括步驟：

檢測輸入圖像當前是否處于穩定狀態；

若所述輸入圖像當前處于穩定狀態，則采用大氣散射模型參數精細算法計算出大氣光值和透射率圖；

若所述輸入圖像當前處于非穩定狀態，則采用大氣散射模型參數快速算法計算出大氣光值和透射率圖；

根據所述大氣光值、透射率圖和大氣散射模型，將所述輸入圖像恢復為無霧圖像。

優選地，所述檢測輸入圖像當前是否處于穩定狀態包括：

以預設時間間隔為周期，對比所述輸入圖像的參照幀和當前幀的圖像差異；

若對比結果為圖像相似，則判定所述輸入圖像當前處于穩定狀態；

若對比結果為圖像不相似，則判定所述輸入圖像當前處于非穩定狀態；

其中，當所述輸入圖像的初始狀態為穩定狀態時，所述參照幀為所述輸入圖像的初始幀；當所述輸入圖像的初始狀態為非穩定狀態時，所述參照幀為所述輸入圖像當前幀的前一幀。

優選地，所述對比所述輸入圖像的參照幀和當前幀的圖像差異的步驟之前還包括：

利用傳感器檢測拍攝裝置是否處于抖動狀態；

若拍攝裝置處于非抖動狀態，則判定所述輸入圖像當前處于穩定狀態；

若拍攝裝置處于抖動狀態，則進入下一步驟。

優選地，所述方法還包括：當輸入圖像保持穩定狀態不變時，僅對輸入圖像進入穩定狀態后的首幀圖像采用大氣散射模型參數精細算法計算出大氣光值和透射率圖，以后各幀圖像則對前一幀圖像的透射率圖進行微調后作為本幀圖像的透射率圖。

優選地，所述采用大氣散射模型參數快速算法計算出大氣光值和透射率圖包括：

獲取所述輸入圖像I(x)，計算所述輸入圖像所對應的暗通道圖M(x)；

計算所述暗通道圖中的灰度均值M_av，對所述暗通道圖做均值濾波操作獲得M_ave(x)；

根據所述灰度均值M_av和M_ave(x)計算出大氣光值A和透射率圖t(x)。

優選地，所述采用大氣散射模型參數精細算法計算出大氣光值和透射率圖包括：

獲取所述輸入圖像；

對所述輸入圖像以迭代的方式進行區域劃分和參數計算獲得精細的大氣光值；

根據大氣散射模型，并考慮去霧的對比度增益、增強后圖像信息損失以及閃爍現象容忍度三者間均衡，獲得粗略的透射率圖；

對所述粗略的透射率圖各點在一給定尺寸窗口內做引導濾波得到中間圖，對中間圖的一點，選取周邊間隔為分數尺寸窗口尺寸的點做高斯濾波得到精細的透射率圖。

本發明同時提出一種拍攝裝置，包括場景變化檢測模塊、參數計算模塊和圖像恢復模塊，其中：

場景變化檢測模塊，用于檢測輸入圖像當前是否處于穩定狀態；

參數計算模塊，用于當所述輸入圖像當前處于穩定狀態時，采用大氣散射模型參數精細算法計算出大氣光值和透射率圖；當所述輸入圖像當前處于非穩定狀態時，采用大氣散射模型參數快速算法計算出大氣光值和透射率圖；

圖像恢復模塊，用于根據所述大氣光值、透射率圖和大氣散射模型，將所述輸入圖像恢復為無霧圖像。

優選地，所述場景變化檢測模塊用于利用圖像對比算法檢測所述輸入圖像當前是否處于穩定狀態，具體為：

以預設時間間隔為周期，對比所述輸入圖像的參照幀和當前幀的圖像差異；