[發明專利]基于偏色校正和信息損失約束的沙塵降質圖像增強方法

有效

• 申請號: 201810065901.7
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108416742B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 潘海明;劉春曉
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 朱瑩瑩

1.一種基于偏色校正和信息損失約束的沙塵降質圖像增強方法，包括如下步驟：

1)改進基于高斯分布的偏色校正方法

第一步：根據輸入的沙塵降質圖像I的顏色分布計算顏色延展系數α

其中：C表示圖像中的一個顏色通道C∈{R,G,B}，R,G,B分別代表紅、綠、藍三個顏色通道，表示輸入圖像I中C通道的最大顏色值，表示輸入圖像I中C通道的最小顏色值，max()表示取最大值函數；

第二步：根據輸入的沙塵降質圖像I計算偏色校正圖像I′

其中：C表示圖像中的一個顏色通道C∈{R,G,B}，R,G,B分別代表紅、綠、藍三個顏色通道，I_C表示輸入圖像I的C通道顏色值，I′_C表示偏色校正圖像I′的C通道顏色值，μ_C表示輸入圖像I中C通道顏色值的均值，σ_C表示輸入圖像I中C通道顏色值的標準差，σ表示輸入圖像I顏色值的平均標準差α表示顏色延展系數；

2)改進的基于信息損失約束的對比度增強方法

第一步：根據基于暗通道先驗的圖像去霧方法處理偏色校正圖像I′得到初始透射率圖t′

其中：Ω(x)表示偏色校正圖像I′中以像素點x為中心、大小為15×15個像素的圖像塊，min()表示取最小值函數，I′_C(y)表示圖像塊Ω(x)內像素點y的C通道顏色值，C表示圖像中的一個顏色通道C∈{R,G,B}、R,G,B分別代表紅、綠、藍三個顏色通道，t′(x)表示像素點x的初始透射率值；

第二步：初始化圖像塊內的透射率值

x_w∈Ω(x)

其中：Ω(x)表示像素點x為中心、大小為15×15個像素的圖像塊，x_w表示局部塊Ω(x)中的像素點，表示像素點x_w的透射率值，t′(x)表示像素點x的初始透射率值；

第三步：計算目標局部塊

其中：x_w表示圖像塊Ω(x)中的像素點，Ω(x)表示以像素點x為中心、大小為15×15個像素的圖像塊，I′(x_w)表示偏色校正圖像I′的圖像塊Ω(x)中像素點x_w的顏色值，表示像素點x_w的透射率值，表示目標圖像塊中像素點x_w的顏色值；

第四步：統計目標圖像塊的信息損失量，分別計算中顏色值小于0的像素點數量N₁，以及顏色值大于255的像素點數量N₂，圖像塊中像素溢出總數N_loss＝N₁+N₂；

第五步：設定閾值T_h＝2，若N_loss＞T_h，則表明信息損失過大，不符合我們的要求，需要以步長Δt＝0.05增大即并返回第三步進行重新計算，若N_loss≤T_h，則令

其中：t″(x)表示像素點x優化后的透射率值，表示像素點x_w的透射率值；

第六步：重復上述第二步到第五步，計算每一個像素點優化后的透射率值，即可得到優化后的透射率圖t″；

第七步：使用引導濾波處理優化后的透射率圖t″得到精細化后的透射率圖t，并使用基于大氣散射模型的圖像增強方法得到結果圖像J

其中：該步驟采用了引導濾波算法，輸入圖像為優化后的透射率圖t″，引導圖為偏色校正圖像I′，濾波半徑為45個像素；I′(x)表示偏色校正圖像I′中像素點x的顏色值，t(x)表示像素點x的精細化后的透射率值，J(x)表示結果圖像J中像素點x的顏色值。