[發明專利]基于圖像局部對比度的能見度測量方法

在審

• 申請號: 201810231687.8
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108830273A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 胡遼林;田娟娟;趙瑞
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.基于圖像局部對比度的能見度測量方法，其特征在于，具體按照下述步驟進行：

步驟1，選定目標物，用圖像采集設備采集選定的目標物的無霧霾圖像，備用；

在采集目標物的無霧霾圖像的相同位置，使用相同的圖像采集設備采集目標物的有霧霾圖像；

步驟2，將步驟1得到的無霧霾圖像進行預處理得到有霧霾基準圖像，將步驟1得到的有霧霾圖像進行預處理得到無霧霾基準圖像；

步驟3，計算步驟2得到的無霧霾基準圖像的圖像梯度C_j(X,Y)和有霾基準圖像的圖像梯度J_i(x,y)；

步驟4，步驟3完成后，建立大氣能見度對比特征模型計算霧霾天氣的能見度：

其中，(X,Y)為無霧霾基準圖像的圖像坐標，(x,y)為有霾基準圖像的圖像坐標，r為景深，V為大氣能見度。

2.根據權利要求1所述的基于圖像局部對比度的能見度測量方法，其特征在于，所述步驟2中通過下述步驟對無霧霾圖像進行預處理：

將步驟1得到的無霧霾圖像進行灰度處理后得到無霧霾灰度圖像，將無霧霾灰度圖像進行感興趣區域提取后得到無霧霾感興趣圖像，將無霧霾感興趣圖像進行特征點提取并進行特征點匹配后得到無霧霾基準圖像；

所述步驟2中通過下述步驟對有霧霾圖像進行預處理：

將步驟1得到的有霧霾圖像進行灰度處理后得到無有霧霾灰度圖像，將無有霧霾灰度圖像進行感興趣區域提取后得到有霧霾感興趣圖像，將有霧霾感興趣圖像進行特征點提取并進行特征點匹配后得到有霧霾基準圖像。

3.根據權利要求2所述的基于圖像局部對比度的能見度測量方法，其特征在于，所述無霧霾感興趣圖像和有霧霾感興趣圖像進行特征點提取時均使用SIFT算法進行角點、邊緣點、暗區的亮點及亮區的暗點進行提取，提取后均通過計算特征點的方向進行圖像匹配。

4.根據權利要求1所述的基于圖像局部對比度的能見度測量方法，其特征在于，所述步驟3中計算有霧霾基準圖像的圖像梯度J_i(x,y)按照下述步驟進行：

步驟3.1，將步驟3得到的有霧霾基準圖像進行分區，得到多個有霧霾基準分區圖像；

步驟3.2，在每個有霧霾基準分區圖像中均任選一像素點δ_i(x_i,y_i),將每個像素點δ_i(x_i,y_i)在0°、45°、90°和135°方向進行卷積，得到點δ_i(x_i,y_i)在0°方向的卷積結果s_i1,點δ_i(x_i,y_i)在45°方向的卷積結果s_i2,點δ_i(x_i,y_i)在90°方向的卷積結果s_i3和將點δ_i(x_i,y_i)在135°方向的卷積結果s_i4,將每個象素點的在0°、45°、90°和135°方向的卷積結果求取平均值，即為該點梯度值G_i(x_i,y_i)：

s_i1＝G(x_i,y_i-2)+G(x_i,y_i-1)+G(x_i,y_i)+G(x_i,y_i+1)+G(x_i,y_i+2) (2)；

s_i2＝G(x_i-2,y_i)+G(x_i-1,y_i)+G(x_i,y_i)+G(x_i+1,y_i)+G(x_i+2,y_i) (3)；

s_i3＝G(x_i-2,y_i-2)+G(x_i-1,y_i-1)+G(x_i,y_i)+G(x_i+1,y_i+1)+G(x_i+2,y_i+2)

(4)；

s_i4＝G(x_i+2,y_i-2)+G(x_i+1,y_i-1)+G(x_i,y_i)+G(x_i-1,y_i+1)+G(x_i-2,y_i+2)

(5)；

G_i(x_i,y_i)＝mean(s_i1，s_i2，s_i3，s_i4) (6)；

其中，i＝1,2,....,n，n為有霧霾基準分區圖像的個數；

步驟3.3，將每個有霧霾基準分區圖像中選取的所有像素點取平均值即可得到無霧霾基準圖像的圖像梯度C_l(x，y)：

J_i(x,y)＝mean(G₁(x₁,y₁),G₂(x₂,y₂),...,G_n(x_n,y_n) (7)。