[发明专利]一种基于改进暗通道与图像融合的柔性去雾方法

权利要求书

1.一种基于改进暗通道与图像融合的柔性去雾方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取有雾图像I(x,y)，计算有雾图像I(x,y)的暗通道图；

步骤2，在上述暗通道图中选取亮度最大的前0.1％像素，然后选取它们在有雾图像I(x,y)中对应的最大亮度值作为大气光A的估算值；

步骤3，计算有雾图像I(x,y)的粗略透射率t₁(x，y)；

步骤4，使用盒式导向滤波细化粗略透射率t₁(x，y)，细化后的透射率记为t₂(x，y)；

步骤5，基于二次函数修正细化透射率t₂(x，y)，计算公式如下：

其中，k为容差系数，t₂(x，y)为细化后的透射率，t₃(x，y)为修正后的透射率；修正参数t₀取0.01-0.1，用以约束t₃(x，y)；

步骤6，复原物体光线，得到初步去雾图像J₁(x，y)；

步骤7，计算有雾图像I(x,y)的伪去雾图像J₂(x，y)，计算公式如下：

其中，C为修正透射率t₃(x，y)的平均值；修正系数ε取0.96；

步骤8，融合初步去雾图像J₁(x)与伪去雾图J₂(x，y)，得到最终的去雾图像J₃(x，y)，计算公式如下：

J₃(x，y)＝w₁J₁(x，y)+w₂J₂(x，y)

其中，w₁和w₂为自适应融合系数。

2.根据权利要求1所述的基于改进暗通道与图像融合的柔性去雾方法，其特征在于，步骤5中所述的基于二次函数修正细化透射率t₂(x，y)，具体步骤如下：

引入可调参数k，定义为容差，|I(x，y)-A|≥k的区域为满足暗原色先验理论区域，此区域的透射率保持不变；|I(x，y)-A|＜k的区域为有雾图像中的明亮区域，其不满足暗原色先验，对其采用基于二次函数的透射率修正方式，具体的透射率修正公式如下：

3.根据权利要求1所述的基于改进暗通道与图像融合的柔性去雾方法，其特征在于，步骤7中计算有雾图像I(x,y)的伪去雾图像J₂(x，y)，其具体过程如下：

在大气散射物理模型中：

I(x，y)＝J(x，y)×k₁(x，y)+A(1-k₂(x，y))

其中，I(x，y)为有雾图像，J(x，y)×k₁(x，y)为场景透射项，表示的时场景反射光强衰减的过程，A(1-k₂(x，y))为大气光附加因子，表示的是周围物体表面散射项；在步骤6求取初步去雾图像J₁(x，y)时，取k₁(x，y)＝k₂(x，y)，但因场景表面的反射率和空气中微尘颗粒的反射率不一定相同，故k₁(x，y)和k₂(x，y)不一定完全相等；

令k₁(x，y)＝t₃(x，y)，1-k₂(x，y)＝C，C为常数，这里取t₃(x，y)的均值，则伪去雾图的求取公式为：

为了约束t₃(x，y)，设置t₃(x，y)的下限为ε，则伪去雾图的最终求取公式为：

4.根据权利要求1所述的基于改进暗通道与图像融合的柔性去雾方法，其特征在于，步骤8中，融合初步去雾图像J₁(x)与伪去雾图J₂(x，y)，得到最终的去雾图像J₃(x，y)，其具体过程如下：

采用基于加权平均算法对图像的R、G、B三通道分别进行融合，则计算(x,y)像素在某一通道的融合公式如下：

其中，w₁和w₂的取值由J₁(x，y)和J₂(x，y)的相似度决定，当时，取w₁＝0.6、w₂＝0.4；否则，则对强度值较小的图像赋予更大的权重，此时权重分别取0.8和0.2。