[发明专利]一种单幅图像去雾方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，适用于计算机视觉应用的前期预处理，可广泛应用于道路、广场视频监控、行车记录仪等领域，更具体地说为一种单幅图像去雾方法。

背景技术

近年来，我国的大气污染越来越严重，由此产生的雾霾导致大气能见度降低，户外视频监视系统很难直接得到具有一定能见度的图像信息，直接导致监视系统的失效。为此在摄像机得到的图像基础上利用软件算法实现图像的去雾处理，增加图像的能见度显得意义重大。

现有的图像去雾算法主要包括：基于多视图的方法、基于先验知识的方法、和直接利用单幅图像去雾的方法。基于多视图和先验知识的方法需要由外界提供深度等先验信息，在实际应用中这些深度信息很难获取，因此这两类方法的适用性不强。直接利用单幅图像去雾仅需要单幅图像，去雾所需的所有信息由算法从待去雾的单幅图像中自行获取，为目前常用方法。

然而目前常用的单幅图像去雾方法中，大多利用大气光值及反映图像深度信息的传播图来计算去雾后的图像，然而获取传播图的方法大多基于暗通道来实现，如申请号为201210011326.5，名称为“一种单幅图像去雾方法及装置”的发明专利，而利用暗通道存在以下缺陷：

暗通道方法对每个滑窗图像块需要进行两次计算最小值的运算，计算最小值的运算由于需要对图像块中所有像素按像素值进行排序操作，故计算较为耗时。

发明内容

本发明的主要发明点在于通过区域RGB颜色向量统计特征来获取传播图，该方法可以直接利用单幅RGB彩色图像，无需外界提供任何其他信息；同时本发明计算去雾图像过程中利用系数α可以直接得到去雾图像，无需在去雾后进一步增加图像亮度以满足显示要求。

为解决上述技术问题，本发明一种单幅图像去雾方法，该方法通过有雾RGB彩色图像的大气光值及反映图像深度信息的传播图来计算去雾后的图像，该方法中的传播图通过以下方法获取：

步骤A、获取待去雾RGB图像I的区域颜色均值向量及其L2范数；

步骤A-1、输入大小为m×n的待去雾RGB图像I，图像I中每个像素点对应一个1×3颜色向量[I^R(i,j),I^G(i,j),I^B(i,j)],其中，i,j表示像素点坐标，i∈[1,m],j∈[1,n],m、n均为正整数；

步骤A-2：获取图像I中满足以下条件的所有区域窗口Ω(i,j)：以第i行第j列为中心像素点，构建大小为(2r+1)×(2r+1)的区域窗口；其中，i的取值范围是r+1到m-r之间的整数；j的取值范围是r+1到n-r之间的整数，r为区域窗口的半径；

步骤A-3：利用下式获取每个区域窗口Ω(i,j)对应的图像I区域颜色均值向量E(i,j)

E（i，j）=[e^R(i,j)，e^G(i,j),e^B(i,j)]^T，其中C∈{R,G,B}；

步骤A-4：根据每个E(i,j)得到对应的图像I区域颜色均值向量的L2范数u(i,j)，其表达形式：u(i,j)=||E(i,j)||₂；

步骤B、获取反映图像深度信息的传播图T；

步骤B-1、利用下式计算传播图T的初始值