[發明專利]一種圖像去霧方法

在審

• 申請號: 202010593554.2
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111784601A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 孟祥環;付衛婷
• 申請（專利權）人: 浙江同善人工智能技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 孫永申

本發明涉及一種圖像去霧方法，包括：1：對原始圖像進行處理，讀取三通道像素的灰度值，獲得像素偏離程度指標θ并記錄三個灰度值中的最小值為J；2：將θ和J與設置的閾值θv和Jv進行比較；3：利用相關公式得到暗通道透射率圖T1；4：通過導向濾波對暗通道透射率圖T1作精細化處理，得到精細化處理后的透射率圖T2；5：利用透射率圖T2和全球大氣光值A擬合對應公式，確定相關參數并保證擬合過程標準差小于設定值后，將θ＜θv且J＞Jv條件的像素點帶入對應公式進行去霧；6：將步驟4和步驟5分別完成去霧的兩部分圖像合并，并根據霧圖形成模型輸出去霧后的圖像。與現有技術相比，本發明解決了暗通道原理在白色天空及淺色區域不成立的問題。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是涉及一種圖像去霧方法。

背景技術

暗通道原理在白色天空及淺色區域并不成立，如不進行糾正會導致去霧強度過大而出現噪聲等瑕疵，影響圖像質量。本專利采用將天空分割出來并單獨進行處理，其余部分則采用暗通道原理去霧的方法，實現了較好的去霧效果。

圖像去霧對于實際的生產生活都有重要的意義和實用價值。去霧算法是圖像處理的研究熱點之一，已有的去霧算法大體可以分成兩類：一類可歸為圖像增強算法：即通過增加圖像的對比度來達到提升霧氣圖像的輪廓以及邊緣細節特征，比如直方圖均衡、基于Retinex的去霧算法等，這類算法在對比度提升方面較明顯，但顏色恢復上有所欠缺，還原后的圖像飽和度明顯降低；一類是基于物理退化模型的去霧算法：先利用有霧無霧圖像的先驗知識估計模型參數，再利用所得模型參數還原無霧圖像。如基于暗通道原理的去霧算法、基于color line的去霧算法等，這類算法在對比度還原上相對圖像增強算法稍弱，但在顏色還原上有較明顯優勢。其中基于暗通道的去霧算法由于算法復雜度簡單，效果良好得到廣泛應用。基于暗通道原理的去霧算法(以下簡稱DCP)認為霧氣的形成可以由物理退化模型描述：

I(x)＝J(x)t(x)+A[1-t(x)]

其中J(x)為無霧圖像，A為環境光，t(x)為透射率。即觀測圖像I(x)由衰減的真實圖像疊加環境光散射形成的光幕構成。環境光A可以統計較亮像素進行估計；而對于較難估計的局部量透射率t(x)，DCP算法利用暗通道先驗知識簡化t(x)的估計。DCP先驗認為無霧圖像廣泛存在彩色物體、陰影以及暗物體，因此對無霧圖像用滑動窗口的最小值濾波得到的圖像，除天空外絕大部分是0或者接近于0的。據此可以簡化t(x)估計：

為了使去霧后圖像顯得更真實，通常透射率t(x)采用增強去霧因子調控方式進行估計：

根據A和t(x)即可還原無霧圖像。

在白色天空及淺色區域，暗通道先驗算法失效的本質原因是，像素三通道的灰度值比較接近且數值較大，這時公式：

中的J(x)將不能被忽略，此時如果還利用簡化的公式進行處理，將會出現很大的偏差。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種圖像去霧方法，將天空分割出來并單獨進行處理，其余部分則采用暗通道原理去霧的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種圖像去霧方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：對拍攝的原始圖像進行處理，讀取三通道像素的灰度值，進一步獲得像素偏離程度指標θ并記錄三個灰度值中的最小值為J；

步驟2：將像素偏離程度指標θ和最小灰度值J與設置的閾值θv和Jv進行比較；