[发明专利]一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法

说明书

一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法，包括：将通道的概念采用数学表达式描述，假设有云图片表达公式；求取全球大气光值A。从暗通道图中按照亮度的大小取前0.1％的像素。在这些位置中，在原始有雾图像中寻找对应的具有最高亮度的点的值，作为A值。对上式同除A后进行取最小值操作，利用Sof‑tmatting过程，优化透射图t(x)的求解。设置一个阈值t₀，当t值小于t₀时，令t＝t₀。得到最终恢复的图像表达式。本发明一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法，通过暗通道优先算法对云雾图像还原，具有良好的去云效果。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法。

背景技术

太阳耀斑的能量来源于磁场。一般认为，活动区磁场的复杂性和非势性越强，耀斑出现的越频繁。其主要发生在黑子群上空，突然出现，迅速发展，引起局部小区域突然增亮，亮度在几分钟内迅速增亮几倍甚至几十倍，然后在几十分钟至2小时内缓慢恢复至原有的亮度。太阳耀斑爆发时，太阳局部区域会向外抛射大量的粒子云。多种观测手段表明，耀斑爆发时几乎全波段的电磁辐射都会增强，其中短波辐射(包括紫外光和X射线)和射电波段变化最为明显。太阳耀斑爆发时会在短时间内将释放大量能量，引起局部区域瞬时加热，向外发射各种电磁辐射，并伴随粒子辐射突然增强。这将影响地球磁场和其上空的电离层，进而影响卫星导航、无线电通信等人类活动。因此对太阳耀斑现象的认识，物理机制的研究不仅是理解磁能储存和释放机制的必要手段，也是人们实现空间探索的现实需要。由于从地面观测时拍摄的耀斑图片易受到云雾的遮挡，并且目前用于太阳耀斑图像的去云方法较少，因此需要提出一种太阳耀斑图像去云方法。

发明内容

为了解决上述太阳耀斑图像去云的技术问题，本发明提供了一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法，通过暗通道优先算法对云雾图像还原，具有良好的去云效果。

本发明采取的技术方案为：

一种基于暗通道优先算法的太阳耀斑图像去云方法，包括以下步骤：

步骤一：将通道的概念采用数学表达式描述，对于图像J，暗通道J_dark表示为式(1)：

上式中，J_c表示图像J的彩色通道图像，Ω(x)表示一块领域范围，其像素中心为x，y为Ω(x)领域范围中的任意一点，c表示r,g,b三个通道，则J_c(y)就表示在Ω(x)领域范围中y处c通道的图像。其意义就是求出RGB三个分量的最小值，然后对该幅单通道图进行最小值滤波。暗通道先验指出：J_dark→0，相当于J_dark≈0，故根据此条件能够求得真实的J_c。

步骤二：假设有云图片表达公式如式(2)：

I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x)) (2)

其中，I(x)代表待处理的图，J(x)代表真实的图，t(x)代表透射率。

步骤三：求取全球大气光值A。从暗通道图中按照亮度的大小取前0.1％的像素。在这些位置中，在原始有雾图像中寻找对应的具有最高亮度的点的值，作为A值。

步骤四：对上式同除A后进行取最小值操作，得式(3)：

上式中c代表通道数，I_c(y)表示原始图像I(x)中y处c通道的图像，A_c表示c通道的大气光值，表示求得的透射率。

步骤五：利用Sof-tmatting过程，优化透射图t(x)的求解。又由于算法条件J_dark≈0因此将上式转换得到透射率的预估值如式(4)：