[發明專利]一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法

有效

• 申請號: 201711261135.3
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107977941B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李振宇;郭銳;張峰;李路;任志剛;許瑋;慕世友;李超英;傅孟潮;李建祥;趙金龍;王萬國
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/20;G06T5/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：選用大氣散射模型作為物理模型，根據暗原色圖估計出大氣光值，通過對圖像區域像素點判定，根據有霧圖像亮度值與大氣光強度值的比值，將圖像區域劃分為明亮區域與非明亮區域，對判定為非明亮區域的像素點，用暗算色先驗中的方法計算透射率，對判定為明亮區域的像素點，修正明亮區域的透射率，通過高斯直方圖規定化方法對修正后的去霧圖像進行亮度和對比度增強；

對于明亮區域，透射率的計算公式進行了修改，修改后的公式為：

采用指數函數的形式，當設定好后，像素亮度值與大氣光值越相近，則透射率值越大，使透射率實現動態調節，Ω(x)表示以像素x為中心的一塊局部區域，I^c表示彩色圖像RGB通道中的第c個通道值，β為系數，A^c表示估計的大氣光值；

利用高斯函數來規定輸出圖像的直方圖，圖像的數學期望值設定為去霧圖像的灰度平均值的k倍，高斯函數的方差設定為去霧圖像方差，k為常數，采用的SML映射實現直方圖規定化。

2.一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：具體包括以下步驟：

(1)以大氣散射模型作為物理模型，利用暗通道圖估計出大氣光強值；

(2)根據有霧圖像亮度值與大氣光強度值的比值，將圖像區域劃分為明亮區域與非明亮區域；

(3)對于劃分的非明亮區域，采用暗原色先驗計算透射率圖，對于明亮區域，采用修正的透射率方法計算透射率圖；

(4)利用引導濾波算法細化透射率圖，得到去霧圖像；

(5)采用基于高斯函數的直方圖規定化方法，調整去霧后圖像的直方圖；

所述步驟(3)中，對于明亮區域，透射率的計算公式進行了修改，修改后的公式為：

采用指數函數的形式，當設定好后，像素亮度值與大氣光值越相近，則透射率值越大，使透射率實現動態調節，Ω(x)表示以像素x為中心的一塊局部區域，I^c表示彩色圖像RGB通道中的第c個通道值，β為系數，A^c表示估計的大氣光值；

所述步驟(5)中，利用高斯函數來規定輸出圖像的直方圖，圖像的數學期望值設定為去霧圖像的灰度平均值的k倍，高斯函數的方差設定為去霧圖像方差，k為常數，采用的SML映射實現直方圖規定化。

3.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述步驟(1)中，采用McCarney的大氣散射模型，其輸入圖像光線強度為 光線投射率與無霧時景物的光線強度的乘積，以及一減去光線透射率的值與大氣光成分乘積的和。

4.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述步驟(1)中，圖像去霧目標就是通過已知的有霧圖像恢復出無霧的圖像，需要估計出大氣光強度與光線透射率。

5.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述步驟(1)中，大氣光值估計，具體包括：

(a)從含霧的暗通道圖中取亮度最大的一定比例的像素；

(b)對應(a)中取得的像素位置，在原始圖像中尋找最高亮度點的值作為大氣光值。

6.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述的步驟(2)中，區域劃分的具體步驟：根據有霧圖像亮度值I與大氣光強度值A的比值判斷像素點是否屬于明亮區域，設定比例閾值α，若I/Aα，則判定像素點屬于明亮區域；反之，屬于正常區域，即非明亮區域。

7.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述步驟(3)中，對于非明亮區域，采用暗原色先驗的計算方法，光線透射率的計算方法為：一和該區域內彩色圖像RGB通道與大氣光成分比值的最小值乘以比例系數的差值。

8.如權利要求2所述的一種明亮區域色彩保真及對比度增強的圖像去霧方法，其特征是：所述步驟(4)中，引導濾波算法假定導向圖像和濾波輸出圖像之間存在局部的線性關系，通過線性回歸方法根據輸入圖像得到濾波后的圖像。