[发明专利]一种基于透射率全局估计的航空影像去雾算法

说明书

本发明提出了一种采用基于透射率全局估计的航空影像去雾算法，包括对源航空影像进行匀光处理、对源航空影像透射率全局估计、获取源航空影像透射率图准确估计源航空影像的全局透射率T、优化透射率图、利用大气物理模型恢复得到清晰的航空影像等步骤。本发明提供的航空影像去雾算法可成功应用于航空影像去雾；对源航空影像去雾处理后航空影像清晰度明显提高、视觉效果好、层次感增强且不会破坏航空影像的纹理；去雾算法可实现航空影像雾霾自动去除；本发明可应用于测区级航空影像去雾，可保证测区级航空影像去雾效果具有一致性。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种采用基于透射率全局估计的航空影像去雾算法。

背景技术

航空影像具有分辨率高、获取成本低、反应速度快等特点，在测绘、军事侦察、国土资源管理等各个领域得到广泛的应用。航空影像质量好坏依赖于天气环境，雾霾天气中空气悬浮粒子会使景物反射光线发生散射，同时散射的环境光被传感器接收，导致色彩保真度下降，清晰度不够，辨识度大大降低、信息损失等问题，严重影响了航空影像的后期使用。

航空影像去雾具有广阔的应用前景，但是在图像处理领域，图像处理起步相对较晚，现有的航空影像去雾方法还不是特别完善，尤其是去雾效果的一致性、雾霾自动识别与处理、图像清晰度等细节的处理离期望目标还有很大差距。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种层次感强、成像清晰、去雾效果一致性好的基于透射率全局估计的航空影像去雾算法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于透射率全局估计的航空影像去雾算法，包括以下步骤：

1)对源航空影像进行匀光处理，使影像的雾霾分布均匀化；

2)对源航空影像透射率全局估计，获取源航空影像透射率图，采用OTSU法对其分割，剔除源航空影像中透射率估计偏低的部分；准确估计源航空影像的全局透射率T；

3)优化透射率图，对局部透射率优化调整，得到影像透射率图；

4)利用大气物理模型恢复得到清晰的航空影像。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述匀光处理采用MASK匀光算法对源航空影像进行匀光处理。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述准确估计源航空影像的全局透射率T的方法如下：

首先删除航空影像透射率图中不符合暗原色先验的部分后，根据公式1计算剩余部分的均值，可得到透射率估计值t₁，该值反映了航空影像的整体透射率的情况，并将其作为全局透射率的下限；公示中P₁表示符合暗原色先验的地物，f(x,y)表示航空影像地物分类透射率函数，x、y均表示符合暗原色先验的地物，x、y是一种相对关系；

然后根据公式2获取透射图中最大灰度值t₂，该值反映了航空影像透射率的最大值，将其作为全局透射率的上限：

t₂＝max(P₁) (2)

计算全局透射率T，根据公式3航空影像的全局透射率T，T由t₁、t₂共同确定，其中参数q控制航空影像的全局透射率；

T＝q×t₁+(1-q)×t₂ (3)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述局部透射率优化调整，其算法为对航空影像透射率大于T的部分及其周围一定半径的像素进行小半径的均值滤波处理，按公式4、公式5进行处理：