[發(fā)明專利]一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510533132.5
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN106709876B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫賾
• 申請（專利權(quán)）人: 上海沃韋信息科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海翰信知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 31270
• 代理人: 張維東

本發(fā)明一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法，先讀入原始圖像，規(guī)范化原始圖像；自適應縮小原始圖像，逐點獲取縮小圖像的暗像素，得到暗像素圖；根據(jù)暗像素獲取圖像的透射率數(shù)據(jù)，并得到估算的透射率圖；利用引導濾波器對圖像的透射率進行引導濾波處理；對圖像的透射率進行內(nèi)插放大，得到與原始圖像一樣大小的透射率圖像；對圖像進行去霧處理，得到去霧后圖像；對去霧后圖像進行亮度增強處理，得到增強后圖像。本發(fā)明對航空及航天遙感圖像具備較好的去霧效果；效率高，改善了去霧后圖像偏暗的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法。

背景技術(shù)

在霧、靄等惡劣氣象條件下，大氣散射大大降低了光學遙感圖像的對比度和色彩保真度，成為制約可見光遙感數(shù)據(jù)獲取與應用的重要因素之一。因此，如何濾除云霧的干擾，清晰地還原地物的原貌，提高數(shù)據(jù)的利用率，便成為相當重要的課題。

圖像去霧處理技術(shù)是最近數(shù)字圖像處理的一個熱點，國內(nèi)外學者取得了一系列研究成果，總體來說，圖像去霧方法主要包括兩大類：圖像增強和圖像復原。

由于增強的圖像去霧技術(shù)并不考慮圖像質(zhì)量下降原因，不能針對圖像退化的原因進行補償，所以只能在一定程度上改善視覺效果，并不能有效去除霧的影響，而且不可避免會產(chǎn)生顏色失真。

近幾年來國內(nèi)外學者基于物理成像模型對霧天成像的退化過程進行了深入分析。在大氣介質(zhì)對光傳輸影響的研究中，將物理學中的傳輸理論應用于對霧天圖像退化的建模當中，取得較好效果。通過多次散射模型，利用傳輸方程數(shù)值來構(gòu)建退化模型，也能夠取得較好的恢復效果。但以上圖像恢復算法所需參數(shù)獲取困難，因此在實際應用中，無法進行廣泛推廣使用。

近幾年，基于先驗信息的圖像復原算法快速發(fā)展，何凱明的暗像元原理去霧技術(shù)最具代表性，其去霧技術(shù)在普通戶外圖像的去霧處理中獲得了成功，達到非常好的去霧效果，但直接將其應用于大幅面的遙感圖像處理仍然存在暗像元先驗失效、計算效率低下和結(jié)果影像較暗等突出問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方法實現(xiàn)的：

至少包括以下步驟：

（1）讀入原始圖像，規(guī)范化原始圖像；

（2）自適應縮小原始圖像，逐點獲取縮小圖像的暗像素，得到暗像素圖；

（3）根據(jù)暗像素獲取圖像的透射率數(shù)據(jù)，并得到估算的透射率圖；

（4）利用引導濾波器對圖像的透射率進行引導濾波處理，消除塊效應；

（5）對圖像的透射率進行內(nèi)插放大，得到與原始圖像一樣大小的透射率圖像；

（6）對圖像進行去霧處理，得到去霧后圖像；

（7）對去霧后圖像進行亮度增強處理，得到增強后圖像。

上述的一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法，其中，所述步驟（1）中規(guī)范化原始圖像的方法為：統(tǒng)計原始圖像中每個波段的像素值，獲取每個波段的最大像素值，將每個波段的像素除以對應的最大像素值，得到規(guī)范化的圖像。

上述的一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法，其中，所述步驟（2）還包括：統(tǒng)計原始圖像的均值和方差，根據(jù)方差，計算圖像縮放系數(shù)，方差大，縮小系數(shù)小，方差小，縮小系數(shù)大。

上述的一種基于暗像元原理的光學遙感圖像去霧方法，其中，所述步驟（2）中，暗像素的計算公式為：

()=；式中，()為縮小圖像某點的暗像素；是以為中心的一片方形小區(qū)域。