[发明专利]大气退化现象中的图像仿真方法

权利要求书

1.大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用脚本程序，自动化地从商业游戏GTA V中采集高质量的RGB图像与对应的深度图；

(2)依照需求，从大气退化现象中，选择合适的退化模型；

(3)利用采集的RGB图像与深度图，依照所选取的退化模型生成大气退化仿真图像，构成清晰-退化图像对。

2.根据权利要求1所述的大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于：所述大气退化现象包括雾、薄雾、自然霾、霾和亚洲尘暴。

3.根据权利要求1所述的大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于，步骤(1)中的采集过程基于GTA V渲染引擎RAGE，采集过程包括以下步骤：

(1)修改GTA V的图形渲染设置，关闭阴影相关的渲染；

(2)利用Script Hook V.Net插件提供的游戏辅助功能，令游戏内的采集者自主移动以自动采集数据；

(3)使用RenderDoc提供的获取GTA V渲染数据的接口，截取渲染一帧所需的全部数据；

(4)分析截取数据，还原深度图与RGB图像；

(5)重复步骤3-4一定次数直到图像采集数据量达到预期数目。

4.根据权利要求1所述的大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于：步骤(2)中，所述退化模型均基于Koschmieder定律或Duntley定律。

5.根据权利要求4所述的大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于，Koschmieder定律与Duntley定律的内容如下：

(1)Koschmieder定律，其基本成像公式表示为，

I＝Jt+A(1-t)

其中，I为观察到的图像，J为场景辐射，即物体的反射光。A为大气光，可以理解为水平天空处的辐射度。t为透射率；

(2)Duntley定律，其基本成像公式为，

其中，I为观察到的图像，J为场景辐射，即物体的反射光，b为消光系数，L_a表示一米空气的亮度，t为透射率。

6.根据权利要求5所述的大气退化现象中的图像仿真方法，其特征在于，Duntley定律之中的消光系数用于描述大气粒子对光的影响；对于散射；当粒子的半径较小时，光线发生Rayleigh散射，其散射程度b∝λ^-4；当粒子半径大于光波长的1/10时，光线发生Mie式散射，其散射程度与波长无关；消光系数可以表示为，

b＝b_rayleigh+b_scat-aerosol+b_abs-gas+b_abs-aerosol

其中，b_rayleigh代表Rayleigh散射的分量，b_scat-aerosol代表气溶胶散射的分量，b_abs-gas和b_abs-aerosol分别代表气体和气溶胶的吸收分量；在退化图像中，Rayleigh散射的影响较小，通常不需考虑。