[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

本發明公開了一種基于滾動導向的圖像去霧方法，主要解決現有去霧方法所獲取的去霧結果整體偏暗且伴有光暈效應的問題。其實現步驟為：(1)輸入一幅霧天彩色圖像，依次計算霧天彩色圖像的最小值圖像和暗通道圖像；(2)求解霧天彩色圖像的大氣光值；(3)求解霧天彩色圖像的初始粗糙透射圖；(4)對初始粗糙透射圖進行優化；(5)根據大氣散射物理模型求解初始去霧結果；(6)對初始去霧結果進行基于圖層的細節增強處理，獲取最終的去霧結果。本發明避免了光暈效應的產生，提高了去霧結果的整體亮度，使去霧結果更加自然，可用于交通監控、自動駕駛、航天遙感和安防監測領域。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體是涉及一種圖像去霧方法，可用于交通監控、自動駕駛、航天遙感和安防監測領域。

背景技術

近年來大規模持續性霧霾污染事件頻繁發生，不僅影響到了每個人的身體健康以及日常生活，而且使戶外監控設備所拍攝圖像質量嚴重退化，給戶外監控、監測以及智能識別跟蹤系統等帶來了巨大的挑戰，如在霧霾天氣影響下，交通要道違章車輛的車牌等信息可能無法精確地識別出來，銀行等機構的戶外監控設備可能因無法拍攝到清晰地人體特征信息而造成安防問題不能有效地得到保證，無人機可能因大氣中霧霾的干擾而不能在航拍中有效地偵測識別目標等情況。綜上所述，霧霾天氣給戶外監控系統后期圖像處理引入了很多不穩定的干擾因素。因此，如何有效地去除圖像中霧霾因素的干擾成為了一個具有重要現實意義的課題。

He等學者在文章“Single image haze removal using dark channelprior.IEEE Trans.on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2011,33:2341-2353.”中提出了基于暗通道先驗理論的單幅圖像去霧方法。該方法能夠獲得非常不錯的去霧效果，但是去霧結果亮度偏暗，而且由于采用軟摳圖算法對初始粗糙透射圖進行優化，使整個去霧方法具有較高的時間復雜度。

Tarel等學者在文章“Fast visibility restoration from a single color orgray level image.Proceedings of IEEE Conference on International Conferenceon Computer Vision,2009,10:20-28.”中提出基于兩次中值濾波的快速單幅圖像去霧方法。該方法具有比較高的去霧效率，但是由于采用不具有良好邊緣保持性的中值濾波算法，去霧結果的邊緣區域存在嚴重的光暈效應。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有圖像去霧技術的不足，提出一種基于滾動導向的圖像去霧方法，以避免光暈效應的產生，提高去霧結果的整體亮度，使去霧結果的視覺效果更加自然。

為實現上述目的，本發明的技術方案包括如下：

(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