[發(fā)明專利]一種海霧圖像的去霧方法、裝置、計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)及終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811340600.7
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109523480B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓志亮;黃細(xì)霞;劉娟;孟杭
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T7/12
• 代理公司: 上海互順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發(fā)明提供一種海霧圖像的去霧方法，方法包括：得到每一個待處理圖像對應(yīng)的梯度算子圖；從梯度算子圖中進(jìn)行分割得到目標(biāo)圖像；對目標(biāo)圖像通過形態(tài)學(xué)膨脹和腐蝕操作得到天空區(qū)域；獲得天空區(qū)域海霧圖和非天空區(qū)域海霧圖；基于四叉樹搜索劃分目標(biāo)區(qū)域獲得全局大氣光值；根據(jù)天空區(qū)域海霧圖像和非天空區(qū)域海霧圖像，計(jì)算介質(zhì)傳輸圖；得到天空區(qū)域海霧圖所對應(yīng)的天空區(qū)域去霧圖、非天空區(qū)域海霧圖所對應(yīng)的非天空區(qū)域去霧圖；根據(jù)天空區(qū)域去霧圖和非天空區(qū)域去霧圖，得到最終的去霧圖像。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，含霧圖像的去霧，以便無人艇獲得清晰的圖像，通過清晰的圖像能夠進(jìn)行避障目標(biāo)識別，提高障礙物辨別的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海霧圖像的去霧方法、裝置、計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)及終端。

背景技術(shù)

圖像去霧的目的是為了從被霧模糊的圖像中盡可能的減少霧的干擾，還原場景目標(biāo)，增強(qiáng)圖像的對比度和清晰度以及恢復(fù)出圖像的細(xì)節(jié)，提高圖像可視性等等。目前的去霧算法大多應(yīng)用于陸地場景，特別是交通監(jiān)控等場合，專門研究海霧這種特殊場合的去霧算法還不多見。

清晰的場景信息能大大提高無人艇避障、目標(biāo)檢測、跟蹤和識別的能力。但視覺系統(tǒng)圖像采集一般依靠可見光攝像頭和紅外攝像頭。對于可見光攝像頭，海霧下大氣粒子的散射作用，會導(dǎo)致攝像頭采集到的視頻圖像出現(xiàn)對比度低、目標(biāo)輪廓和紋理模糊等圖像降質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水面艦船視覺系統(tǒng)性能，對于海面場景監(jiān)控、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)識別以及目標(biāo)行為分析等產(chǎn)生嚴(yán)重影響。由于離岸較遠(yuǎn)情況下，海上圖片場景包含的目標(biāo)和霧氣濃度復(fù)雜多變，目標(biāo)輪廓更模糊，無法提前預(yù)知場景更多的先驗(yàn)知識，另外，海面場景一般主要含有天空、海面、目標(biāo)3個區(qū)域，天空海面又顏色亮度相近，使得復(fù)原海霧圖像容易造成失真。以往基于圖像增強(qiáng)的算法中直方圖均衡化算法、小波變換法、Retinex這類方法從人類的視覺感知入手，增強(qiáng)有霧圖像的對比度或矯正圖像中的顏色從而增強(qiáng)圖像的可視性。該類方法未從根本上去霧，因此去霧效果不明顯。通過在霧天大氣退化的物理模型理論的基礎(chǔ)上，基于暗原色理論去霧方法最為流行，但是面對海霧水面場景，該方法存在著對天空區(qū)域的不適用性，天空部分過增強(qiáng)失真和圖像邊緣的光暈效應(yīng)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種海霧圖像的去霧方法、裝置、計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)及終端，旨在通過實(shí)現(xiàn)對含霧圖像的去霧，以便無人艇獲得清晰的圖像，通過清晰的圖像能夠進(jìn)行避障目標(biāo)識別，提高障礙物辨別的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種海霧圖像的去霧方法，所述方法包括：

獲取包含海霧的待處理圖像，并對所述待處理圖像進(jìn)行處理，得到每一個待處理圖像對應(yīng)的梯度算子圖；

根據(jù)基于遺傳算法的自適應(yīng)PCNN圖像自動邊緣檢測，從所述梯度算子圖中進(jìn)行分割得到目標(biāo)圖像；

對所述目標(biāo)圖像通過形態(tài)學(xué)膨脹和腐蝕操作得到天空區(qū)域；

結(jié)合待處理圖像和所述天空區(qū)域，獲得天空區(qū)域海霧圖和非天空區(qū)域海霧圖；

對所述天空區(qū)域海霧圖像進(jìn)行劃分，直至劃分后區(qū)域中的目標(biāo)區(qū)域小于預(yù)設(shè)區(qū)域；

根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的像素均值、所述非天空區(qū)域暗通道圖像中多個像素點(diǎn)所對應(yīng)像素值，獲得全局大氣光值；

根據(jù)所述天空區(qū)域海霧圖像和所述非天空區(qū)域海霧圖像，計(jì)算介質(zhì)傳輸圖；

根據(jù)所述全局大氣光值、所述介質(zhì)傳輸圖和所述大氣散射物理模型，得到所述天空區(qū)域海霧圖所對應(yīng)的天空區(qū)域去霧圖、所述非天空區(qū)域海霧圖所對應(yīng)的非天空區(qū)域去霧圖；

根據(jù)所述天空區(qū)域去霧圖和所述非天空區(qū)域去霧圖，得到最終的去霧圖像。

本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對所述待處理圖像進(jìn)行處理，得到每一個待處理圖像對應(yīng)的梯度算子圖的步驟，包括：