[發明專利]暗通道圖像亮度值干擾濾除方法及海霧圖像海霧去除方法

在審

• 申請號: 202010906506.4
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111986119A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 鄧宏平;汪俊鋒;林傳文;劉罡
• 申請（專利權）人: 安徽螢瞳科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06N3/00;G06T7/90
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 練蘭英

本發明提供一種暗通道圖像亮度值干擾濾除方法及海霧圖像海霧去除方法，涉及圖像處理技術領域，暗通道圖像亮度值干擾濾除方法采用隨機采樣一致性算法與最小二乘擬合算法對行暗通道圖像的亮度曲線進行擬合，得到去除干擾后的暗像素亮度值；基于去除干擾后的暗像素亮度值進行海霧圖像的海霧去除，提高了去霧效果。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種暗通道圖像亮度值干擾濾除方法及海霧圖像海霧去除方法。

背景技術

隨著無人機技術的不斷發展，其應用越來越廣泛，開始從事各種巡邏任務，其中包括海事巡邏。無人機在海面上飛行執行巡邏任務時，容易受到海霧干擾，因此，需要通過圖像處理手段減小海霧對無人機拍攝圖像的影響。

國家知識產權局2017年10月31日授權公告的發明專利CN104933680B公開了一種去除圖像海霧的方法。該方案中大氣亮度值是根據圖像中亮度值最高的0.01％來估計的，當圖像中并不存在天空區域(例如圖1)時，估計值很可能是來自于圖1中的浪花或者艦體區域，造成處理結果與實際情況的偏差。除此之外，海水并不是純粹的暗像素，通常偏向藍色，R通道值是最低的，但也不是接近0，經過大量真實海水圖像統計，海水像素的R通道值，在50-150之間變化。若默認海水是暗像素，會導致去霧之后海面場景圖中的海水明顯偏藍，給人不真實的感覺，如圖2所示。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提出一種暗通道圖像亮度值干擾濾除方法及海霧圖像海霧去除方法。

本發明公開了一種暗通道圖像亮度值干擾濾除方法，包括以下步驟：

1、針對暗通道圖像中的每一行亮度數據，按照點集進行記錄，每一行行圖像中的每一個數據點P_i包括x_i、d_i兩個維度，其中x_i表示該數據點在行圖像中的水平坐標，d_i表示該數據點的亮度值；

2、針對具體某一行，隨機挑選行內部分數據點得到初始一致集S0；

3、對初始一致集S0的亮度值進行直線擬合，得到直線L0；

4、設定距離閾值d_th，對初始一致集S0中的數據點進行篩選，若數據點到直線L0的距離大于d_th，就舍棄該點，去掉所有到直線L0的距離大于d_th的數據點后，得到一致集S1，再對S1進行直線擬合，得到L1；

5、縮小距離閾值d_th，重復步驟4，不斷優化一致集，直到一致集不再變化為止，將此時的最佳一致集記錄為S_best，其對應的擬合直線記為L_best；

6、計算行內所有數據點到直線L_best的距離，判斷其是否歸屬最佳一致集，舍棄不歸屬最佳一致集的數據點，得到最終一致集S_final及其擬合直線L_final，計最終一致集S_final中數據點的數量與行內數據點總數量比為Ratio_final；

7、重復步驟⑵到⑹1000次，選擇Ratio_final值最高的最終一致集S_final對應的擬合直線L_final，作為該行擬合后的亮度曲線L。這里N行暗通道圖像就對應著N個亮度曲線L。

本發明還保護一種海霧圖像海霧去除方法，包括以下步驟：

1、對海面圖像進行單像素暗通道提取，以每個像素RGB值中的最小值作為其暗通道圖像的暗通道值；

2、通過上述的暗通道圖像亮度值干擾濾除方法，利用直線擬合每一行暗通道圖像的亮度曲線，將擬合得到的直線的中點對應的亮度值作為該行的亮度值；

3、對透射率進行線性建模t_i＝ay_i+b，其中t_i表示第i行的透射系數，y_i表示第i行在暗通道圖像中的y坐標，a、b為兩個線性參數；