[發(fā)明專利]一種圖像及視頻去霧霾方法、計(jì)算機(jī)裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810736227.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108921805B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉明;朱順痣;李偉;胡亮;李山寶
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發(fā)明涉及一種圖像及視頻去霧霾方法、計(jì)算機(jī)裝置及存儲介質(zhì)，所述圖像去霧霾方法中包括以下步驟：對有霧霾圖像劃分為若干大小相等的矩形子塊，引入適應(yīng)度因子和鄰域暗通道池化操作，計(jì)算出透射率，各個(gè)子塊透射率的計(jì)算采用多線程進(jìn)行，從而提高算法的實(shí)時(shí)性；采用基數(shù)排序法估計(jì)有霧圖像的大氣光值，獲取前百分之0.1的高亮度像素值，作為大氣光值的估計(jì)；根據(jù)前述透射率和大氣光值，對圖像進(jìn)行去霧霾處理。本發(fā)明通過結(jié)合多線程處理、局部透射率計(jì)算和基數(shù)排序等處理方案，有效地提高了圖像和視頻的去霧霾處理速度，滿足了去霧霾處理的實(shí)時(shí)性需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像及視頻去霧霾方法、計(jì)算機(jī)裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

雨霧天氣或者霧霾天氣造成拍攝的圖片和視頻圖像質(zhì)量差，清晰度低的問題，影響了圖片和視頻的視覺效果。在智能監(jiān)控與模式識別領(lǐng)域，霧霾圖片或視頻往往嚴(yán)重降低了識別的精度，針對霧霾圖片的去霧霾預(yù)處理成為識別系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)，去霧霾算法對于智能系統(tǒng)識別精度的提高具有重大的作用和意義。而且，對有霧霾圖像的去霧霾處理具有廣闊的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于水下拍攝、航拍、遙感、戶外監(jiān)控、智能交通甚至是醫(yī)學(xué)圖像等，經(jīng)過去霧霾處理的圖像和視頻更具有價(jià)值，有利于許多圖像理解和計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用，圖像分類，圖像/視頻檢索，遙感和視頻分析和識別，給人們的生活帶來很多的便利。

目前，何凱明博士提出的基于暗通道先驗(yàn)的圖像去霧方法在實(shí)踐中取得了很好的效果。暗通道先驗(yàn)是通過對戶外無霧圖像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出的，即除天空之外的大多數(shù)戶外無霧霾圖像的每個(gè)局部區(qū)域中都存在這樣的像素，該像素的至少一個(gè)顏色通道的灰度值很低。利用暗通道先驗(yàn)建立的去霧霾模型可直接估算霧霾的濃度并且可將有霧霾圖像復(fù)原為高質(zhì)量的去除霧霾干擾后的圖像。但該方法在圖像分辨率高時(shí)，所需運(yùn)算量大，無法做到高分辨率視頻的實(shí)時(shí)去霧霾，限制了其應(yīng)用范圍。因此，亟需一種可實(shí)時(shí)處理的圖像與視頻去霧霾方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種圖像及視頻去霧霾方法、計(jì)算機(jī)裝置及存儲介質(zhì)，提高圖像及視頻去霧霾的計(jì)算速度和計(jì)算效率。具體方案如下：

一種圖像去霧霾方法，包括以下步驟：

S110：采集圖像I(x)，將該圖像I(x)劃分為大小相同的矩形的子塊I_s(x)，其中x為像素點(diǎn)，下標(biāo)s為子塊序號，以下步驟中對子塊的處理均采用多線程方式；

S120：分別計(jì)算每個(gè)子塊的透射率t_s(x)，其中下標(biāo)s為對應(yīng)的子塊I_s(x)的子塊序號；

所述透射率t_s(x)的計(jì)算方法如步驟S121-S126所示：

S121：根據(jù)公式計(jì)算子塊中每個(gè)像素點(diǎn)的暗通道值，得到該子塊的暗通道圖像，其中為x像素點(diǎn)的暗通道值，為x像素點(diǎn)在c∈{R,G,B}通道的值；

S122：將暗通道圖像進(jìn)行邊緣補(bǔ)零；

S123：計(jì)算子塊中每個(gè)像素點(diǎn)在邊緣補(bǔ)零后的暗通道圖像中的鄰域最小值，所述鄰域最小值為像素點(diǎn)x在Ω(x)的鄰域中暗通道值的最小值，其中Ω(x)表示以像素點(diǎn)x為中心的方形鄰域，其計(jì)算公式為：

其中，x_j表示以像素點(diǎn)x為中心的方形鄰域中的元素；

S124：利用公式計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的池化值d_s(x)，根據(jù)池化值將暗通道圖像轉(zhuǎn)換為池化圖像d_s；

S125：根據(jù)公式計(jì)算池化圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的均值，其中|Ω(x)|為x像素點(diǎn)的鄰域個(gè)數(shù)，x_i表示x像素點(diǎn)的周圍鄰域像素點(diǎn)，r_s(x)表示x像素點(diǎn)的均值；