[发明专利]一种基于光照分解的海上雾天图像去雾方法

权利要求书

1.一种基于光照分解的海上雾天图像去雾方法，其特征在于包括：

A)将散射模型中产生场景散射光的大气光强视为一个空域变量，由此将原图视为两个部分之和：一个恒定大气光强值的雾气图层和一个由大气光强的变化分量所产生的散射光图层；根据雾气图层和散射光图层的梯度和亮度上的约束，对输入雾气图像进行迭代分解，得到两个图层即雾气图层F和散射光图层G；

B)针对雾气图层F，求F中灰度值占据前百分之一的像素的亮度均值得到大气光强 L；使用K-means方法将L与F的差值图像中的像素聚类到1000个不同的颜色簇j(j＝0,1…,1000)中，并计算每个簇中像素的像素亮度与簇中最大亮度的比值，作为像素的透射率T，利用透射率T、大气光强L和雾气图层F的定义获得初步的去雾图像D₁；

C)用初步的去雾图像D₁的像素值除以对应位置的背景亮度值，得到纹理系数图像R，该纹理系数图像R代表了初步的去雾图像D₁的纹理信息；针对散射光图层G，将散射光图层G中的像素值乘以R对应位置的值，得到恢复纹理的散射光图像G_d；

D)将D₁与G_d相加，得到最终的去雾图像D₂,

其中：

所述步骤A)中，用能量函数约束方法对于图像进行迭代分解，得到雾气图层F和散射光图层G：

其中，α,β,为平衡因子，用来控制图像分解时，图层F,G的亮度和梯度，F_b代表F的背景亮度，代表梯度操作，|| ||代表向量范数，其中在初始化时，设置F＝I,α＝50,β＝0.01，

所述步骤B)中对分解后的雾气图层F进行去雾处理，而不是处理整张输入图像I，

所述步骤C)中，用R表示初步的去雾图像D₁的纹理系数，用公式表示为：

R(x)＝J(x)/J_b(x) (2)

其中J表示D₁的像素值，J_b表示D₁的背景亮度，该背景亮度是通过对D₁三通道的最大值图像进行高斯平滑得到，

所述步骤D)采用了光照补偿算法对初步去雾图像进行了光照补偿，包括：

用R(x)作为引导图像引导恢复G中的纹理，并进行叠加以获得最终的去雾图像D₂，该过程可用公式表示为：

D₂(x)＝R(x)*G(x)+D₁(x) (3)。