[发明专利]一种基于暗通道先验理论的高温图像去雾增强方法及装置

说明书

一种基于暗通道先验理论的高温图像去雾增强方法及装置，涉及涡轮发动机叶片应变测量图像去雾增强技术领域，解决的技术问题为“如何在高温环境下对涡轮发动机叶片应变测量图像进行去雾增强”，方法包括：获取待观测对象的图像；基于所述图像得到暗通道图；在所述暗通道图中搜索背景光强所在区域，得到对应的背景光强值和透射率图；将所述背景光强值和透射率图输入有雾图像模型进行反推，得到初步去雾图像；对所述初步去雾图像进行HSI空间变换处理，得到去雾增强图像；该方法对高温图像采用暗通道先验理论进行去雾，并通过HSI空间变换对图像进行增强，能够有效解决图像雾化和失真的问题，从而提高采用图像进行应变检测的精确度。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机叶片应变测量图像去雾增强技术领域。

背景技术

随着数字图像相关法(DIC)在高温环境下对材料变形和应变检测领域应用逐渐广泛，在高温环境下的数字图像相关法也逐渐应用到涡轮发动机叶片的检测当中，目前应用到涡轮发动机叶片的高温数字图像相关法最主要的问题是高温扰动以及起雾问题。其一，在发动机叶片的实际工况中，发动机内部为非真空环境，叶片工作在有流动气体的条件下，非完全真空以及样件和散斑在高温下也可能因升华等原因产生水雾和悬浮颗粒。这种现象类似于大气环境中出现的雾霾，导致光散射，由于光散射和热辐射，导致背景光太强，即使加了滤光片，也不能去除背景光对样件的成像的负面效果。简单地说，观察到的图像是模糊的雾化图像，导致样件的特征不明显，对比度低，类似于自然界雾霾的影响。其二，在高温环境下，热扰动会使采集的图像发生不同程度的畸变，导致应变检测结果受到影响。上述条件会使计算采集图像具有相关效应影响DIC计算结果，甚至无法计算。采用现有方法在高温环境下对材料变形和应变检测，不仅对待测产品的要求高，且对检测作业员的从业经验有严格的要求，并且得到的检测结果准确度低，可靠性差。

因此，如何提供一种能够在高温环境下对涡轮发动机叶片应变测量图像进行去雾增强的方法，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于暗通道先验理论的高温图像去雾增强方法及装置，该方法对高温图像采用暗通道先验理论进行去雾，并通过HSI空间变换对图像进行增强，能够有效解决图像雾化和失真的问题，从而提高采用图像进行应变检测的精确度。

基于同一发明构思，本发明具有三个独立的技术方案：

1、一种基于暗通道先验理论的高温图像去雾增强方法，所述方法包括如下步骤：

获取待观测对象的图像；

基于所述图像得到暗通道图；

在所述暗通道图中搜索背景光强所在区域，得到对应的背景光强值和透射率图；

将所述背景光强值和透射率图输入有雾图像模型进行反推，得到初步去雾图像；

对所述初步去雾图像进行HSI空间变换，得到去雾增强图像。

进一步地，获取的图像为待观测对象在同一温度下的多幅图像。

进一步地，基于所述图像得到暗通道图之前，还包括：采用灰度平均方法消除所述图像中的热流扰动。

进一步地，基于消除热流扰动的图像得到暗通道图，包括：对图像中的各个像素点取R、G、B三个通道中的最小值组成灰度图，再对所述灰度图进行最小值滤波得到暗通道图。

进一步地，在所述暗通道图中搜索背景光强所在区域，包括：

S31、获取搜索算法参数N，并将所述暗通道图作为候选区域；

S32、将所述候选区域分为2^N个相等区域，计算各个区域图像灰度的平均值和标准差；

S33、将各个区域的平均值减去方差得到参照标准，将参照标准最大的区域选定为候选区域；