[發(fā)明專利]一種航拍圖像去霧方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010578071.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111754433A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉明;王森;徐凱歌;張微風(fēng);吳晨旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

本發(fā)明一種航拍圖像去霧方法屬于航拍圖像復(fù)原鄰域；該方法首先建立大氣散射模型并求取暗通道圖、粗糙大氣透射圖和全球大氣光，再利用非局部特征結(jié)構(gòu)張量的主特征值對(duì)航拍圖像的紋理信息進(jìn)行描述，然后采用非局部特征結(jié)構(gòu)張量的自適應(yīng)濾波方法優(yōu)化粗糙大氣透射圖，最后求到無霧圖像；實(shí)驗(yàn)證明，本文方法能夠有效消除去霧后圖像邊緣出現(xiàn)的“光暈”現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種航拍圖像去霧方法屬于航拍圖像復(fù)原鄰域。

背景技術(shù)

隨著無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)以其體積小，靈活性高，費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，監(jiān)測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當(dāng)中。相比傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感和機(jī)載航空遙感，無人機(jī)遙感技術(shù)作為一項(xiàng)新的空間數(shù)據(jù)獲取手段以其高分辨率和高時(shí)效而廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。無人機(jī)遙感技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用以無人機(jī)獲取的高清影像為前提，但由于天氣中霧、霾等因素的存在，使得戶外的能見度大大降低，影響無人機(jī)航拍圖像的質(zhì)量。當(dāng)在霧天進(jìn)行無人機(jī)遙感作業(yè)時(shí)，就需要對(duì)所獲取的影像進(jìn)行清晰化處理，為后續(xù)的處理工作提供可以依賴的清晰影像。

目前，國(guó)內(nèi)外研究圖像去霧的算法大體可分為基于非模型的圖像增強(qiáng)方法和基于模型的圖像復(fù)原方法。

基于非模型的圖像增強(qiáng)方法，從主觀上選擇性的突出有價(jià)值部分的特征，提高圖像清晰度和對(duì)比度，以達(dá)到滿意的視覺去霧效果。但該類算法只是單純的去除了圖像當(dāng)中的噪聲，提高了圖像的對(duì)比度，讓圖像邊緣看起來更清晰并突出圖像的某些性質(zhì)，但這不是本質(zhì)上的去霧。

基于模型的圖像復(fù)原去霧方法，通過分析霧天圖像的模糊化原理，構(gòu)建大氣散射模型的方式將輸入的霧霾圖像復(fù)原為無霧圖像，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的圖像去霧。這類方法在去霧效果，時(shí)間復(fù)雜度等各方面都表現(xiàn)得比較均衡，是現(xiàn)階段主流的去霧方法。但這類方法在去霧圖像的邊緣位置會(huì)產(chǎn)生“光暈現(xiàn)象”和梯度反轉(zhuǎn)偽影的問題。

針對(duì)以上不足，提出了一種航拍圖像去霧方法，利用非局部特征結(jié)構(gòu)張量的自適應(yīng)濾波法優(yōu)化大氣透射圖，減少無霧圖像的“光暈”和偽影效應(yīng)，達(dá)到更好的去霧效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)需求，本發(fā)明公開了一種航拍圖像去霧方法，該方法能夠有效對(duì)有霧圖像進(jìn)行去霧清晰化處理，同時(shí)能夠消除去霧后圖像邊緣位置產(chǎn)生的“光暈現(xiàn)象”和偽影效應(yīng)。在視覺效果和顏色對(duì)比度方面優(yōu)于其他去霧方法，并且去霧后圖像整體顏色都比較自然，去霧效果更理想。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種航拍圖像去霧方法，包括以下步驟：

步驟a、建立大氣散射模型并求取暗通道圖、粗糙大氣透射圖和全球大氣光；

步驟b、利用非局部特征結(jié)構(gòu)張量的主特征值對(duì)航拍圖像紋理信息進(jìn)行描述；

步驟c、采用圖像非局部特征結(jié)構(gòu)張量的自適應(yīng)濾波方法優(yōu)化粗糙大氣透射圖；

步驟d、求取無霧圖像。

上述的一種航拍圖像去霧方法，步驟a的具體步驟如下：

步驟a1：構(gòu)建大氣散射模型

構(gòu)建大氣散射模型如下：

I(x_e,g)＝J(x_e,g)t(x_e,g)+A(1-t(x_e,g))