[發明專利]基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法

在審

• 申請號: 202010041827.2
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111539876A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 趙巨峰;郁嘉愷;崔光茫;楊順杰;吳超
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是方法包括以下步驟：

S1：搭建暗場景偏振成像系統，使用暗場景偏振成像系統采集偏振圖像；

S2：進行先行去霧操作，得到去霧圖，并求得透射率矩陣；

S3：對去霧圖使用多尺度Retinex算法進行暗場景增強，計算去霧圖在使用多尺度Retinex算法進行暗場景增強前后圖像的能見度；

S4：對算法提升結果進行評估，若提升效果達到標準，則結束操作，并保存圖片，若提升效果未達標準，則調整步驟S3中Retinex算法的尺度，并返回步驟S3。

2.根據權利要求1所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是步驟S1的具體過程為：所述暗場景偏振成像系統包括相機、偏振片、電機和控制器，相機鏡頭偏振片設置在相機鏡頭前，電機與偏振片連接，控制器控制端連接電機受控端，控制器控制電機轉速，電機帶動偏振片改變偏振角度，設置偏振角度閾值，偏振片偏振角度每改變一個偏振角度閾值，相機拍攝一張照片，從相機拍攝的場景圖中選擇強度最佳的場景圖作為暗場景圖像。

3.根據權利要求1所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是步驟S2的具體過程為：建立大氣散射模型，利用暗原色先驗進行圖像的去霧，暗原色先驗來自對戶外無霧圖像數據庫的統計規律，并求得透射率矩陣t。

4.根據權利要求1所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是步驟S3包括以下步驟：

S31：對去霧圖進行能見度測量，記結果為V1，設置閾值V_th，若V1＞V_th，則結束暗場景能見度提升算法；若V1＜V_th，開始下一步驟；

S32：使用多尺度Retinex算法對進行去霧后的暗場景圖像進行增強，多尺度Retinex算法分高、中和低三個尺度；

S33：對得到增強后的圖像進行能見度測量，求解其能見度，記結果為V2。

5.根據權利要求4所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是能見度測量的具體過程為：使用Koschmieder定律計算能見度V，能見度V表達式為：

式中：ε為視覺對比閾值，ε是一個與人眼視覺特征有關的物理量；β為消光系數，其值由t(z)＝e^-βd(z)決定，d(z)為位于位置z處的目標物與成像面距離，t(z)表示z處透射率。

6.根據權利要求1或4所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是步驟S4具體過程為：對V1、V2進行比較，則能見度提升比率Rate計算公式為：Rate＝(V2-V1)/V1，設置經驗閾值T，若Rate＜T，則自動調整尺度參數，尺度自適應調整之后返回步驟S3，若Rate＞T，則結束，并保存圖片。

7.根據權利要求5所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是ε的取值范圍為0.02～0.05。

8.根據權利要求6所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是自動調整尺度參數的過程為：設置調整閾值，將高尺度調高一個調整閾值，將低尺度調低一個調整閾值。

9.根據權利要求6所述的基于偏振成像的自適應多尺度Retinex暗場景能見度提升方法，其特征是若所有自動調整后的尺度參數都不能使得Rate＞T，則選擇Rate最大的圖片作為最終圖片。