[发明专利]一种图像去雾方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种图像去雾方法和装置。

背景技术

在雾霾天情况下，由于场景的能见度低，目标对比度和颜色等特征被衰减，致使在室外拍照时，图像质量无法满足用户的需要，于是需要对图像进行处理以消除天气带来的影响，因此图像去雾处理成为人们研究的重点。

当前对于雾图像处理的方法大致可以分为两类：一类是基于图像增强的方法，此类方法不考虑雾图像具体的形成过程，只选取图像中感兴趣的部分进行增强。常用的图像增强方法有直方图均衡、同态滤波和Retinex算法等，这类方法没有考虑雾天图像对比度与景物深度的对应关系，对景物深度变化比较大的图像的增强效果不理想，而且对图像的色调有改变，使得图像不自然。

基于雾模型的去雾方法是对雾图像进行一次与成像相反的逆过程来恢复无雾图像。雾模型的两个主要未知量是大气参数和图像的透射率，其中透射率和图像的深度成指数关系的。常见的去雾方法是先对大气参数和透射率进行估计，然后根据成像模型来恢复无雾图像。相比图像增强的方法，这类方法针对性强，得到的图像比较自然，且一般不会有信息损失，能够取得不错的去雾效果，但是目前此类算法计算量大，限制了该算法在工程领域的广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种图像去雾处理方法，能够对图像进行去雾处理，并且处理的计算量较小。

本发明还提供了一种图像去雾处理装置，能够对图像进行去雾处理，并且处理的计算量较小。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种图像去雾处理方法，包括：

根据有雾图像的尺寸对有雾图像进行下采样，得到下采样图像；

使用雾模型去雾方法估计所述下采样图像的透射率图和大气光；

对所述下采样图像的透射率图进行上采样，得到有雾图像的透射率图；

使用雾模型去雾方法，并采用所述大气光和有雾图像的透射率图对所述有雾图像进行去雾处理。

上述方法中，下采样图像对应的色彩空间数据格式为矩阵Is；其中，Is的行数等于下采样图像中像素的行数，Is的列数等于下采样图像中像素的列数，Is中的各个元素等于下采样图像中对应像素的值；

使用雾模型去雾方法估计所述下采样图像的透射率图和大气光的步骤可以包括：

A、计算灰度图像对应的矩阵Ig；计算方式为：

当有雾图像为灰度图像时，Ig＝Is；

当有雾图像为RGB图像时，Ig的行数等于Is的行数，Ig的列数等于Is的列数，Ig中各个元素等于Is中对应像素点的R分量、G分量和B分量的最小值；

B、对Ig进行均值滤波，得到Ia，其中，对应均值滤波器的半径＝(min(w,h)/400*7)，其中，w为Ig的列数，h为Ig的行数；

C、求Ia中所有元素的均值m；

D、计算下采样图像的透射率图对应的矩阵L(x)及大气光A，计算方式为：

L(X)＝min(min(ρm,0.9)Ia,Ig)，其中，

0≤ρ≤1m;]]>

min()的括号中为2个矩阵时，min()表示求一个新的矩阵，该矩阵的各个元素为括号中2个矩阵对应元素的最小值；

A=12(max(Im)+max(Ia));]]>其中，

max()的括号中为1个矩阵时，max()表示求该矩阵中所有元素的最大值；

Im的计算方式为：

当有雾图像为灰度图像时，Im＝Is；