公開(kāi)了一種圖像去霧方法和系統(tǒng)。該方法包括：構(gòu)建有霧圖像的基于像素的暗通道圖；構(gòu)建有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖；獲取有霧圖像的最終的暗通道圖；獲取基于局部區(qū)域的暗通道圖中預(yù)定大小的最亮區(qū)域在有霧圖像中所覆蓋區(qū)域中的所有像素中的具有最大灰度值的一個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，作為有霧圖像的大氣光值的R、G、B分量值；利用有霧圖像的最終的暗通道圖、大氣光值的R、G、B分量值中的最大值、以及去霧參數(shù)獲取有霧圖像的透射圖；以及利用有霧圖像的透射圖、大氣光值、以及有霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，獲取去霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及一種圖像去霧方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在天氣情況較差的情況下，圖像的清晰度和色彩常常會(huì)被大氣中的霧氣劣化。在 這種天氣中捕捉到的圖像和視頻的質(zhì)量一般需要通過(guò)去霧處理進(jìn)行改善。去除圖像中的霧 氣效果的過(guò)程被稱為圖像去霧。圖像去霧對(duì)于在天氣情況較差的情況下進(jìn)行的導(dǎo)航和監(jiān)視 非常有用。當(dāng)前存在很多圖像去霧方法，其中基于暗原色先驗(yàn)(dark channel prior)的圖像 去霧方法是效果最好的一種。暗原色先驗(yàn)是通過(guò)對(duì)戶外無(wú)霧圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出的，即，戶外 無(wú)霧圖像的絕大多數(shù)非天空的局部區(qū)域中都存在這樣的像素，該像素的至少一個(gè)顏色通道 的強(qiáng)度值很低(一般接近于O)。利用暗原色先驗(yàn)建立的去霧模型可直接估算霧氣的濃度并 且可將有霧圖像復(fù)原為高質(zhì)量的去除霧氣干擾后的圖像(簡(jiǎn)稱為去霧圖像)。在基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法中，通過(guò)利用輸入的有霧圖像的強(qiáng)度值1、大氣 光值A(chǔ)、和透射圖t，根據(jù)有霧圖像模型I = Jt+A(l-t)來(lái)求解去霧圖像的強(qiáng)度值J。在傳統(tǒng) 的基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法中，通常需要通過(guò)軟摳圖的方法來(lái)對(duì)透射圖進(jìn)行優(yōu)化。 但是，在軟摳圖的方法中需要進(jìn)行非常復(fù)雜的計(jì)算，所以很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種新穎的圖像去霧方法和系統(tǒng)。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的圖像去霧方法包括獲取有霧圖像中的每個(gè)像素的最小強(qiáng)度 值，并利用所獲取的所有像素的最小強(qiáng)度值構(gòu)建有霧圖像的基于像素的暗通道圖；獲取以 有霧圖像中的每個(gè)像素為中心的局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有局部區(qū)域的 最小強(qiáng)度值構(gòu)建有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖；利用有霧圖像的基于像素的暗通道 圖和基于局部區(qū)域的暗通道圖，獲取有霧圖像的最終的暗通道圖；獲取有霧圖像的基于局 部區(qū)域的暗通道圖中預(yù)定大小的最亮區(qū)域在有霧圖像中所覆蓋區(qū)域中的所有像素中的具 有最大灰度值的一個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，作為有霧圖像的大氣光值的R、G、B分量 值；利用有霧圖像的最終的暗通道圖、大氣光值的R、G、B分量值中的最大值、以及去霧參數(shù) 獲取有霧圖像的透射圖；以及利用有霧圖像的透射圖、大氣光值、以及有霧圖像中的每個(gè)像 素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，獲取去霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的圖像去霧系統(tǒng)包括基于像素的暗通道圖構(gòu)建單元，用于獲 取有霧圖像中的每個(gè)像素的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有像素的最小強(qiáng)度值構(gòu)建有霧 圖像的基于像素的暗通道圖；基于局部區(qū)域的暗通道圖構(gòu)建單元，用于獲取以有霧圖像中 的每個(gè)像素為中心的局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值 構(gòu)建有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖；暗通道圖優(yōu)化單元，用于利用有霧圖像的基于像素的暗通道圖和基于局部區(qū)域的暗通道圖，獲取有霧圖像的最終的暗通道圖；大氣光值獲取單元，用于獲取有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖中預(yù)定大小的最亮區(qū)域在有霧圖像中所覆蓋區(qū)域中的所有像素中的具有最大灰度值的一個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，作為有霧圖像的大氣光值的R、G、B分量值；透射圖獲取單元，用于利用有霧圖像的最終的暗通道圖、大氣光值的R、G、B分量值中的最大值、以及去霧參數(shù)獲取有霧圖像的透射圖；以及去霧處理執(zhí)行單元，用于利用有霧圖像的透射圖、大氣光值、以及有霧圖像中的每個(gè)像素的 R、G、B通道的強(qiáng)度值，獲取去霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值。本專利技術(shù)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算并行對(duì)有霧圖像中的所有像素進(jìn)行圖像去霧處理，從而可以得到圖像質(zhì)量基本相當(dāng)于傳統(tǒng)的基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法的去霧圖像。附圖說(shuō)明從下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式的描述中可以更好地理解本專利技術(shù)，其中圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的圖像去霧系統(tǒng)的簡(jiǎn)要框圖2示出了根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的圖 像去霧方法的簡(jiǎn)要流程圖。具體實(shí)施方式下面將詳細(xì)描述本專利技術(shù)各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。下面的描述涵蓋了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本專利技術(shù)的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是， 本專利技術(shù)可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過(guò)示出本專利技術(shù)的示例來(lái)提供對(duì)本專利技術(shù)更清楚的理解。本專利技術(shù)絕不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本專利技術(shù)的精神的前提下覆蓋了相關(guān)元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。下面將首先描述傳統(tǒng)的基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法。具體地，在傳統(tǒng)的基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法中，可以根據(jù)以下有霧圖像模型從有霧圖像中的像素的強(qiáng)度值求解出去霧圖像中的像素的強(qiáng)度值。I(x) = J(x) t (X)+A (1-t (X)) (I)其中，I(x)表示有霧圖像中的像素X的R、G、B通道中的任意一個(gè)通道(例如，R 通道)的強(qiáng)度值，A表示有霧圖像的大氣光值，t(x)表示針對(duì)有霧圖像中的像素X的透射圖并描述光線通過(guò)媒介透射到照相機(jī)鏡頭的過(guò)程中沒(méi)有被散射的部分，J(X)表示去霧圖像中的像素X的R、G、B通道中的相應(yīng)通道(例如，R通道)的強(qiáng)度值。根據(jù)暗原色先驗(yàn)(即，戶外無(wú)霧圖像的絕大多數(shù)非天空的局部區(qū)域中存在這樣的像素，該像素的至少一個(gè)顏色通道的強(qiáng)度值很低(一般接近于O)，換言之，局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值非常小)，可以得出嚴(yán)(氣⑵其中，Jdalrk (X)表示以去霧圖像中的像素X為中心的局部區(qū)域Ω (X)中的所有像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值中的最小值(即，對(duì)應(yīng)于像素X的暗通道值)，r(y)表示局部區(qū)域 Ω (x)中的像素y的R、G、B通道中的任意一個(gè)通道的強(qiáng)度值，minO表示最小值函數(shù)。根據(jù)暗原色先驗(yàn)，除非局部區(qū)域Ω (χ)是天空中的局部區(qū)域，否則Jdart(X)趨近于O。利用最小值函數(shù)對(duì)等式(I)進(jìn)行處理，可以得到1-OOo1l min(/c (y)) = t(x) min( Jc (j))+ (1- t(x))Acyen(x)yeQ(x)(3)注意，分別針對(duì)R、G、B三個(gè)顏色通道執(zhí)行等式(3)的處理。對(duì)等式(3)進(jìn)行變換， 可以得到權(quán)利要求1.一種圖像去霧方法，包括獲取有霧圖像中的每個(gè)像素的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有像素的最小強(qiáng)度值構(gòu)建所述有霧圖像的基于像素的暗通道圖；獲取以有霧圖像中的每個(gè)像素為中心的局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值構(gòu)建所述有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖；利用所述基于像素的暗通道圖和所述基于局部區(qū)域的暗通道圖，獲取所述有霧圖像的最終的暗通道圖；獲取所述基于局部區(qū)域的暗通道圖中預(yù)定大小的最亮區(qū)域在所述有霧圖像中所覆蓋區(qū)域中的所有像素中的具有最大灰度值的一個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，作為所述有霧圖像的大氣光值的R、G、B分量值；利用所述最終的暗通道圖、所述大氣光值的R、G、B分量值中的最大值、以及去霧參數(shù)獲取所述有霧圖像的透射圖；以及利用所述透射圖、所述大氣光值、以及所述有霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，獲取去霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像去霧方法，其特征在于，獲取所述最終的暗通道圖的處理包括對(duì)于所述基于局部區(qū)域的暗通道圖中的每一個(gè)像素X，在所述基于局部區(qū)域的暗通道圖中的以像素X為中心的局部塊中搜索與所述基于像素的暗通道圖中的像素本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種圖像去霧方法，包括：獲取有霧圖像中的每個(gè)像素的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有像素的最小強(qiáng)度值構(gòu)建所述有霧圖像的基于像素的暗通道圖；獲取以有霧圖像中的每個(gè)像素為中心的局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值，并利用所獲取的所有局部區(qū)域的最小強(qiáng)度值構(gòu)建所述有霧圖像的基于局部區(qū)域的暗通道圖；利用所述基于像素的暗通道圖和所述基于局部區(qū)域的暗通道圖，獲取所述有霧圖像的最終的暗通道圖；獲取所述基于局部區(qū)域的暗通道圖中預(yù)定大小的最亮區(qū)域在所述有霧圖像中所覆蓋區(qū)域中的所有像素中的具有最大灰度值的一個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，作為所述有霧圖像的大氣光值的R、G、B分量值；利用所述最終的暗通道圖、所述大氣光值的R、G、B分量值中的最大值、以及去霧參數(shù)獲取所述有霧圖像的透射圖；以及利用所述透射圖、所述大氣光值、以及所述有霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值，獲取去霧圖像中的每個(gè)像素的R、G、B通道的強(qiáng)度值。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白向暉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：富士通株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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