[發(fā)明專利]基于Retinex的輸電線路監(jiān)控圖像去霧方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010104974.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111260589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊傳凱;王子為;菅永鋒;孔志戰(zhàn);楊昌建;任雙贊;王軍娥;黃海;梁苗;張曉蘭;郭璨;徐丹;李娟絨;高健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 西安西交通盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 61217
• 代理人: 羅永娟

本發(fā)明公開(kāi)了基于Retinex的輸電線路監(jiān)控圖像去霧方法，主要解決現(xiàn)有的圖像去霧方法無(wú)法有效提升霧天輸電線路監(jiān)控圖像質(zhì)量的問(wèn)題；其實(shí)現(xiàn)方案是：獲取霧天輸電線路監(jiān)控圖像，并拆分成RGB通道圖像；對(duì)RGB通道圖像進(jìn)行多尺度引導(dǎo)濾波，估計(jì)光照分量；加權(quán)去除RGB通道圖像的光照分量，得到復(fù)原圖像；對(duì)復(fù)原圖像進(jìn)行直方圖均衡化，得到增強(qiáng)圖像；計(jì)算融合系數(shù)，對(duì)復(fù)原圖像和增強(qiáng)圖像進(jìn)行融合，得到融合圖像；合并RGB通道的融合圖像，得到最終的去霧圖像。本發(fā)明通過(guò)圖像處理技術(shù)對(duì)輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行去霧處理，能夠獲得較高質(zhì)量的去霧處理結(jié)果，對(duì)比度高，細(xì)節(jié)突出，適于人眼觀看，實(shí)用性強(qiáng)，可用于輸電線路各類背景下監(jiān)控圖像的去霧增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像去霧方法，可用于霧天輸電線路監(jiān)控圖像的去霧增強(qiáng)。

背景技術(shù)

近些年，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，輸電線路增長(zhǎng)迅速，逐漸開(kāi)始需要借助智能圖像監(jiān)控技術(shù)，來(lái)高效快捷地完成電力設(shè)備的日常巡檢工作。圖像監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)天氣條件非常敏感，易受霧霾天氣以及光線不足的影響，導(dǎo)致采集到的戶外圖像對(duì)比度過(guò)低、特征衰減嚴(yán)重，給后續(xù)的識(shí)別與檢測(cè)工作帶來(lái)困難。因此，需要對(duì)霧天輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行去霧處理，從而有效改善圖像質(zhì)量，提升對(duì)比度，突出細(xì)節(jié)。

現(xiàn)階段，圖像去霧方法主要分為基于物理模型和基于圖像增強(qiáng)的兩類方法，其中：

所述基于物理模型的方法研究霧霾圖像退化過(guò)程，參照大氣散射模型復(fù)原無(wú)霧圖像，其中包括典型的暗通道先驗(yàn)去霧方法。基于物理模型的方法去霧效果自然，但是存在天空顏色失真，出現(xiàn)光暈效應(yīng)的問(wèn)題，并且由于基于場(chǎng)景光線輻射充足且均勻的假設(shè)，在實(shí)際監(jiān)控場(chǎng)景的應(yīng)用中較難取得良好的去霧效果。

所述基于圖像增強(qiáng)的方法根據(jù)圖像有用信息進(jìn)行細(xì)節(jié)增強(qiáng)，同時(shí)抑制多余信息來(lái)提升圖像質(zhì)量，其中包括直方圖均衡化、同態(tài)濾波和Retinex等方法。直方圖均衡化、同態(tài)濾波主要用于增強(qiáng)圖像對(duì)比度，但是容易造成細(xì)節(jié)丟失，并且沒(méi)有考慮圖像降質(zhì)原因；Retinex方法基于人眼視覺(jué)模型，通過(guò)估計(jì)并移除圖像的光照分量來(lái)恢復(fù)原始圖像，適用于多種場(chǎng)景的圖像去霧，但是去霧處理結(jié)果對(duì)比度較低，過(guò)渡區(qū)域容易出現(xiàn)光暈效應(yīng)，在實(shí)際應(yīng)用中仍然需要改進(jìn)。

綜上，目前提出的許多圖像去霧方法，在實(shí)際應(yīng)用于輸電線路監(jiān)控圖像去霧時(shí)，去霧處理結(jié)果容易出現(xiàn)光暈現(xiàn)象，亮度和對(duì)比度較低，細(xì)節(jié)不夠突出，無(wú)法有效提升霧天輸電線路監(jiān)控圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的圖像去霧方法無(wú)法有效提升霧天輸電線路監(jiān)控圖像質(zhì)量的問(wèn)題，提出一種輸電線路監(jiān)控圖像去霧方法，以提高霧天輸電線路監(jiān)控圖像的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)比度提升、細(xì)節(jié)突出的去霧處理效果。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述基于Retinex的輸電線路監(jiān)控圖像去霧方法，包括以下步驟：

步驟1.讀取霧天采集的輸電線路監(jiān)控圖像；

步驟2.根據(jù)圖像RGB通道分布，將霧天輸電線路監(jiān)控圖像拆分成R通道圖像I_r，G通道圖像I_g和B通道圖像I_b；

步驟3.分別對(duì)R通道圖像I_r、G通道圖像I_g和B通道圖像I_b進(jìn)行多尺度引導(dǎo)濾波，得到各自對(duì)應(yīng)的光照分量L_r、L_g和L_b；

步驟4.根據(jù)加權(quán)復(fù)原公式，分別去除R通道圖像I_r、G通道圖像I_g和B通道圖像I_b的光照分量，得到各自對(duì)應(yīng)的復(fù)原圖像D_r、D_g和D_b；