[發明專利]一種霧霾圖像增強處理方法及系統

在審

• 申請號: 201710391753.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107240075A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 代偉佳
• 申請（專利權）人: 上海斐訊數據通信技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及一種圖像增強處理方法及系統，特別是涉及一種基于移動終端的霧霾圖像增強處理方法及系統。

背景技術

隨著工業的不斷發展，大氣污染的不斷加劇，空氣質量明顯下降，特別是在北方，近幾年冬天的霧霾天氣數逐年增加，在嚴重危害人們身體健康的同時，對人們生活和工作也造成很大影響。在很多情況下，人們經常需要在室外拍攝高清晰度圖像，但由于受限于天氣因素，往往成像距離很近、畫面模糊不清楚，因此在霧霾天氣下仍然能獲取清晰的圖像成為大眾的迫切需求。

目前市場上手機等各種移動設備中普遍已有圖像增強功能，可以對拍攝到的畫面進行增強，提高圖像對比度，但是對于霧霾天拍攝的圖像沒有特殊的處理模塊及處理方法，采用通用增強方法對霧霾圖像增強的效果不佳。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種霧霾圖像增強處理方法及系統，以提高對霧霾圖像的增強處理效果，使得用戶在霧霾天氣下仍然能獲取清晰的圖像。

為達上述目的，本發明提出一種霧霾圖像增強處理方法，包括如下步驟：

步驟一，利用攝像裝置獲取初始霧霾圖像；

步驟二，采用基于雙邊濾波與暗通道去霧霾的方法對該初始霧霾圖像進行針對性圖像增強，以在保證圖像邊緣細節信息的前提下實現霧霾天氣下圖像的增強處理；

步驟三，將獲得的增強后的無霧霾圖像進行輸出顯示。

進一步地，步驟二進一步包括：

步驟S1，對該初始霧霾圖像采用雙邊濾波器進行圖像濾波，獲得邊緣細節增強的圖像Y(x)，其中每個像素點i的數值記為Y(x_i)；

步驟S2，對該初始霧霾圖像進行大氣光值估計，獲得大氣光值A；

步驟S3，對步驟S1的濾波殘差進行二次雙邊濾波獲得殘差濾波圖像ε，并計算出圖像的大氣散射估計值；

步驟S4，根據大氣散射估計值與大氣光值A計算獲得大氣透射率；

步驟S5，利用大氣透射率對該初始霧霾圖像進行去霧霾復原，獲得增強后無霧霾圖像。

進一步地，該步驟S2通過如下步驟實現：

(1)對拍攝到的初始霧霾圖像求取暗通道圖像，依據亮度值選取一定比例的像素點并記錄其像素坐標位置；

(2)于該初始霧霾圖像中找到步驟(1)中記錄的點，求取該些點在R、G、B三個顏色通道上的最大強度數值，記為大氣光分別在三個通道內的估計值，記大氣光值為A。

進一步地，于步驟S3中，該大氣散射估計值利用如下公式計算獲得：

其中，α為參數因子，殘差濾波圖像ε＝F[(Y(x)-Y(x_i))]，F[·]表示雙邊濾波操作。

進一步地，于步驟S3中，精確的大氣散射估計值為：

其中，β是一個常數項，其取值為0.95～0.98之間。

進一步地，于步驟S4中，利用下式計算獲得大氣透射率：

其中，σ為調節參數。

進一步地，于步驟S5中，利用下式計算出增強后無霧霾圖像J(x)：

其中，I(x)為輸入的初始霧霾圖像。

進一步地，于步驟S5后，還包括如下步驟：

步驟S6，對增強后無霧霾圖像進行亮度校正。

進一步地，步驟S6進一步包括：

對步驟S5中獲取的增強后無霧霾圖像J(x)分別求取R、G、B三個顏色通道的極值點，分別記錄為和分別為最大值，分別為最小值；

設定各顏色通道的色度范圍分別為對R、G、B三個通道分別進行亮度調節，調節后圖像的各通道分別表示為

其中J^R(x)、J^G(x)、J^B(x)分別表示步驟S5中得到的圖像J(x)的三通道圖像；

將Q_R(x)、Q_G(x)、Q_B(x)合并，得到亮度校正后的最終增強圖像。

為達到上述目的，本發明還提供一種霧霾圖像增強處理系統，包括：

圖像獲取單元，利用攝像裝置獲取初始霧霾圖像；

霧霾圖像增強單元，通過采用基于雙邊濾波與暗通道去霧霾的方法對該初始霧霾圖像進行針對性圖像增強，以在保證圖像邊緣細節信息的前提下實現霧霾天氣下圖像的增強處理；

圖像輸出顯示單元；用于將獲得的增強后的無霧霾圖像進行輸出顯示。