[發明專利]基于滾動導向的圖像去霧方法

有效

• 申請號: 201510998047.6
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105631825B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 白靜;張釗;公文靜;焦李成;王爽;馬晶晶;馬文萍;楊淑媛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

1.一種基于滾動導向的圖像去霧方法，包括如下步驟：

(1)輸入任選的一幅霧天彩色圖像H，依次計算霧天彩色圖像H的最小值圖像M和暗通道圖像D；

(2)求解霧天彩色圖像H的大氣光值L；

(2a)將暗通道圖像D中像素點的像素值按由大到小進行排序，取排序后前0.1％個像素點區域Q；

(2b)將霧天彩色圖像H轉換到HSV即色調、飽和度、亮度空間中；

(2c)將像素點區域Q所對應位置的霧天彩色圖像在HSV空間中的V值按由大到小進行排序，判定取排序后處于1/5位置所對應的霧天彩色圖像像素點的個數n：如果n＝1，則取該霧天彩色圖像像素點作為大氣光值L，如果n＞1，則取像素值最大的霧天彩色圖像像素點作為大氣光值L；

(3)求解霧天彩色圖像H的初始粗糙透射圖

式中，t_min(z)表示初始粗糙透射圖的下限，表示y為以像素點x為中心、窗口大小為3×3的局部鄰域中像素值最小的像素點，表示z為以像素點y為中心、窗口大小為3×3的局部鄰域中的像素值最大的像素點；

(4)對初始粗糙透射圖進行優化，獲取優化后的透射圖t(x)；

(4a)對初始粗糙透射圖進行窗口大小為15×15的中值濾波，獲得濾波后的透射圖

(4b)按照下式，對步驟(1)獲取的最小值圖像M進行取反操作，獲得取反后的圖像

式中，M(x)表示最小值圖像M中任意一個像素點x的像素值，表示取反后的圖像中任意一個像素點x的像素值；

(4c)以取反后的圖像作為輸入圖像，以中值濾波后的透射圖作為引導圖像，進行聯合雙邊濾波，獲得聯合雙邊濾波后的圖像

(4d)以取反后的圖像作為輸入圖像，以聯合雙邊濾波后的圖像作為引導圖像，進行聯合雙邊濾波，獲得更新后的聯合雙邊濾波后的圖像

(4e)對步驟(4d)進行重復迭代操作，當重復迭代次數達到設定閾值τ＝5時，則取本次聯合雙邊濾波后的圖像作為優化后的透射圖t(x)；

(5)根據大氣散射物理模型，利用已求解得到的大氣光值L和優化后的透射圖t(x)，獲取初始去霧結果R₀；

(6)對初始去霧結果R₀進行基于圖層的細節增強處理，獲取最終的去霧結果R。

2.根據權利要求1所述的基于滾動導向的圖像去霧方法，其特征在于：步驟(1)中計算霧天彩色圖像H的最小值圖像M，是取霧天彩色圖像H中每一個像素點在R、G、B即紅綠藍三個顏色通道上的最小灰度值，獲得霧天彩色圖像H的最小值圖像M。

3.根據權利要求1所述的基于滾動導向的圖像去霧方法，其特征在于：步驟(1)中計算霧天彩色圖像H的暗通道圖像D，是對霧天彩色圖像H的最小值圖像M進行窗口大小為15×15的最小值濾波，獲得霧天彩色圖像H的暗通道圖像D。

4.根據權利要求1所述的基于滾動導向的圖像去霧方法，其特征在于：步驟(3)中初始粗糙透射圖的下限t_min(z)，按如下公式計算：

式中，H(z)表示霧天彩色圖像H中任意一個像素點z的像素值，c∈{r,g,b}表示c為圖像R、G、B三個顏色通道中的任意一個通道，C₁表示無霧彩色圖像中像素點的像素值下限，C₁取值為20，C₂表示無霧彩色圖像中像素點的像素值上限，C₂取值為280。

5.根據權利要求1所述的基于滾動導向的圖像去霧方法，其特征在于：步驟(5)通過大氣散射物理模型獲取初始去霧結果R₀，按如下公式計算：

式中，H(x)表示霧天彩色圖像H中任意一個像素點x的像素值，t_d表示t(x)的約束邊界，t_d取值為0.1，R₀(x)表示初始去霧結果R₀中任意一個像素點x的像素值，L表示大氣光值。

6.根據權利要求1所述的基于滾動導向的圖像去霧方法，其特征在于：步驟(6)中對初始去霧結果R₀進行基于圖層的細節增強處理，按如下步驟進行：

(6a)對初始去霧結果R₀進行雙邊濾波，獲取初始去霧結果R₀的區域圖層

(6b)按照下式，獲取初始去霧結果R₀的細節圖層

(6c)按照下式，獲取最終的去霧結果R：

式中，γ表示增強系數，γ取值為1.6。