[发明专利]一种快速的沙尘降质图像增强方法

权利要求书

1.一种快速的沙尘降质图像增强方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1、输入图像；

步骤2、补偿蓝色通道中丢失的蓝色波长来恢复蓝色波长；

波长补偿数学公式，公式如下：

其中I_bc为补偿的蓝色通道，I_b和I_g分别是图像I的蓝色通道和绿色通道，和分别是图像I中红色通道、绿色通道和蓝色通道的均值，x代表像素的位置；

步骤3、采用白平衡算法对沙尘降质图像进行颜色校正；

步骤4、采用引导滤波算法来增强图像对比度和边缘准确性，并使用自适应的方法计算细节层的放大系数来增强图像细节信息；

步骤5、得到最终恢复的无沙尘彩色图像。

2.根据权利要求1的一种快速的沙尘降质图像增强方法，其特征在于：步骤4中，引导滤波处理的方法为：

首先采用引导滤波器，引导滤波器的关键假设是引导图像I与滤波输出图像q之间呈局部线性关系，线性模型如下：

其中a_k和b_k在窗口ω_k中是常数，i和k是指数；这个线性模型只能确保当I有边时q才有边，因为通过最小化代价函数来获得a_k和b_k，代价函数如下：

其中p是输入图像，∈是一个正则化参数，目的是防止a_k过大；通过等式(3)线性边缘回归模型，可以求得a_k和b_k，结果如下：

其中μ_k和在引导图像I在窗口ω_k中的均值和方差，|ω|是在窗口ω_k中的总的像素个数，是在窗口ω_k中的p的均值；将获得的系数a_k和b_k带入式(2)，可以计算出滤波输出图像q_i，可以写成：

其中

3.根据权利要求1的一种快速的沙尘降质图像增强方法，其特征在于：步骤4中，自适应放大倍数计算方法为：

给定输入图像p，它的边缘保护平滑输出被作为基础层q；输入图像和基础层的差值就是细节层，公式如下：

d＝p-q (7)

其中d是细节层，p是输入图像，q是基础层；通过增加细节的放大系数来提高细节信息，公式如下：

d_m＝βd＝β(p-q) (8)

其中β为放大倍数，d_m为放大后的细节层；输出图像为放大后的细节层d_m和基础层q的结合，公式如下：

p＝d_m+q (9)

p和q的梯度关系考虑到基础层的梯度关系应和细节层的梯度关系相等，否则会增大噪声；因此：

对上式进行求解，可以得出自适应放大系数β，结果如下：

其中