[发明专利]夜幕数字图像的快速滤除增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种夜幕数字图像的滤除增强方法，属于图像增强技术领域。

背景技术

由于夜晚的光照不足或者分布不均等特点，使得夜晚拍摄的图像常常不利于观察和研究。现有的技术往往利用红外图像或者同一地点的白天图像作为附加数据对光学图像进行增强，这样既增加了技术的成本，又限制了技术的适用范围。而其他基于像素级的图像增强方法要么忽略了图像本身的信息，建立简单的像素灰度值映射关系，要么使用多种先验知识和复杂的变换函数，大大地降低了处理速度，抑或使得增强后的图像失去了原有的一些信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夜幕数字图像的快速滤除增强方法，本发明充分利用了夜晚图像反转之后的像素灰度值分布更偏重于较大值的这一重要特性，结合图像自身的局部信息，引入大气散射物理模型和暗通道先验来增强夜幕数字图像，大大提升了图像的滤除增强速度，更大程度上的保留了图像的信息。

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

夜幕数字图像的快速滤除增强方法，所述的夜幕数字图像的快速滤除增强方法包含以下步骤：

第一步：向计算机内存输入图像数据I，并对输入图像进行反转，得到图像I_f；

第二步：利用大气光值A＝[255，255，255]，然后计算得到暗通道图I_d，这里，I_d＝min_{r，g，b}I_f，即计算得出彩色图像中对应每个像素的三个色彩通道中最小的值，构成暗通道图，r，g，b分别对应数字图像色彩空间中的红、绿、蓝三个颜色通道；

第三步：对所述的暗通道图I_d使用max pooling算法进行采样，建立暗通道图I_d的图像高斯金字塔；

第四步：利用中值滤波器对I_d的图像高斯金字塔的最顶层图像进行中值滤波平滑，得到平滑后的中间图像I_m；

第五步：使用局部标准差近似图像中的局部纹理细节，去除I_m中的局部纹理细节，得到一副新的暗通道图I_s；

第六步：利用新的暗通道图I_s提供的严格约束0≤I_opt≤I_s，对新的暗通道图I_s进行优化，得到最后的暗通道图I_opt，这里Iopt=p·Id,p·Id<IsIs,p·Id≥Is;]]>

其中：I_opt为最终优化后的图像深度信息估计图；

p为调节参数，设定p＝0.95；

第七步：利用t＝1.0-w*I_opt得到优化的透射函数t；

其中：w为控制透射函数的参数，设定w＝0.98；

t为透射函数；

第八步：将透射函数t和大气光值A带入大气散射物理模型公式I_f＝J·t+A(1-t)中，并对计算得到的J进行反转，得到增强结果J_en＝255.0-J；

其中：J为最终结果的反转图像；