[發明專利]基于極端散射通道的單圖像去霧方法

在審

• 申請號: 202010453074.6
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111598814A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 高昆;豆澤陽;張宇桐;王俊偉;胡梓博;張曉典;張震洲;吳穹
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種基于極端散射通道的單圖像去霧方法，其特征在于，包括：

獲取原始有霧圖像；

構建霧天成像物理模型；

暗通道先驗，所述暗通道指所述原始有霧圖像中至少存在一個顏色通道的像素值大于0且小于1的像素通道；

亮通道先驗，所述亮通道指所述原始有霧圖像中至少存在一個顏色通道的像素值大于0且小于1的像素通道，且所述亮通道的像素值大于所述暗通道的像素值；

將所述亮通道先驗的結果與所述暗通道先驗的結果互補成為極端通道，并進行極端通道散射分析；

估計透射率，對亮通道圖像和暗通道圖像分別計算透射率，所述亮通道圖像計算得到的透射率和所述暗通道圖像計算得到的透射率適用的區域不同，將適用所述亮通道圖像的區域的透射率和適用所述暗通道圖像的區域的透射率結合，得到的結果作為極端通道先驗給出的透射率；

估計大氣光；

根據所述極端通道先驗給出的透射率、所述大氣光、所述霧天成像物理模型計算得到最終的去霧清晰圖像。

2.根據權利要求1所述的基于極端散射通道的單圖像去霧方法，其特征在于，所述構建霧天成像物理模型中，有霧圖像的形成通過以下方式建模：

I(x)＝J(x)t(x)+A_∞(1-t(x)) 式(1)；

其中，I是觀察到的有霧圖像，J是無霧圖像，A_∞是大氣光，t是整個霧空間的透射率，x是像素點的位置，去霧的目標是使用I獲得A，t，然后根據霧天成像物理模型(1)獲得無霧圖像J。

3.根據權利要求2所述的基于極端散射通道的單圖像去霧方法，其特征在于，所述暗通道先驗中，所述原始有霧圖像的暗通道圖像的計算公式為：

其中，J^dark為暗通道圖像，J^c為圖像J的彩色三通道中的某一通道，Ω(x)為選取的中心在x像素點的局部圖像區域；

所述亮通道先驗中，所述原始有霧圖像的亮通道圖像的計算公式為：

其中，J^bright為亮通道圖像，J^c為圖像J的彩色三通道中的某一通道，Ω(x)為選取的中心在x像素點的局部圖像區域；

將所述亮通道先驗的結果與所述暗通道先驗的結果互補成為極端通道，并進行極端通道散射分析，極端通道先驗為：

J^dark(x)→0；

其中，A_∞為大氣光，J^dark(x)→0表示大部分無霧圖像中的局部色塊包含一些像素，這些像素在至少一個顏色通道中的灰度值非常低，且趨于0；同時，無霧圖像中的局部色塊都包含一些像素，這些像素在至少一個顏色通道中的灰度值非常高，且趨于

4.根據權利要求3所述的基于極端散射通道的單圖像去霧方法，其特征在于，所述估計透射率具體為：

假設大氣光A_∞已知，將所述原始有霧圖像的像素分為兩部分：第一部分B1包括J^b＜1的像素，第二部分B2包括剩余的像素；

對于第二部分B2中的像素，對式(1)等號兩側同時做最大值操作得到：

將式(4)的結論代入式(5)可以得到：

同理，對于第一部分B1中的像素，計算透射率如下：

估計得到的透射率分布是所述亮通道透射率與所述暗通道透射率的結合：

5.根據權利要求4所述的基于極端散射通道的單圖像去霧方法，其特征在于，

所述估計得到的透射率分布需要使用濾波器進行修正，得到最終的透射率分布t(x)。