[发明专利]一种实时视频去雾方法

摘要

为实时有效的恢复雾霾天气图像/视频的对比度和颜色，本发明给出了一种颜色保持的实时视频去雾方法。该方法首先使用了优化的导向滤波方法，给出了参数自适应选取方式。其次，由于暗原色先验不适用于天空等大面积白色区域，提出一种简单有效的方法来修正这种情况。针对去雾后图像存在的偏暗问题，给出了一种保持物体颜色的自适应亮度调整方法，使得图像更加真实自然。最后，为实时处理更高分辨率的图像，改善透射率的部分采用了下采样的方法以提高速度。本发明算法的时间复杂度仅是图像像素数的线性函数，处理速度快，对分辨率为600×400的图像，耗时约80ms。本发明对于提升数码、监控产品的性能提供有力的竞争优势，为开展视频处理芯片和智能监控等领域产品的开发提供了核心竞争优势。

主权项

一种实时视频去雾方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，图像获取：通过成像设备获得一帧雾天图像I；步骤2，求最小通道图Imin：将步骤1获取的图像在RGB颜色空间，对每个像素点求取RGB分量的最小值，获得最小通道图Imin；步骤3，估计当前帧大气光值A0：对步骤2获得的Imin的前height/3行，其中height为图像高度，做半径为height/30的最小值滤波，目的在于去除明亮细节，减少非大气光的白色明亮物体干扰；在滤波后前height/3行找出最亮像素点，将原图对应位置取RGB三通道中的最大值作为当前帧估计的大气光值A0；步骤4，滑动平均求得大气光值A：在雾天视频处理过程中，A值的波动可能会造成复原结果出现明暗跳变现象，影响视觉效果，为使A值变化平稳，采用滑动平均的方法，将当前帧估计的大气光值A0与前7帧图像估计的大气光值求平均得到当前帧的最终大气光值A；步骤5，初步估计透射率图：由最小通道图Imin可得到初步估计的透射率图；步骤6，下采样透射率：为减少处理时间，先将下采样得到，使得的宽高分别为原图宽高的1/4；步骤7，导向滤波优化下采样透射率：用3×3的方形结构元素b对做形态学开运算，得到，以作为导向滤波的输入图，作为导向图，进行导向滤波以平滑区域内部，同时达到保持边缘的目的，经导向滤波后，得到优化后的下采样透射率td(x)；步骤8，上采样td(x)得到最终透射率图t(x)：采用线性插值的方式，得到原来尺寸的优化后透射率图t(x)；步骤9，白色区域的修正：由于天空的白色区域不满足暗原色先验规律，这些区域的透射率被低估，需要进行修正，得到修正后的透射率图t′(x)；步骤10，初步复原无雾图像J：将估计出的最终大气光值A和透射率图t′(x)代入大气散射模型，获得初步去雾图像；步骤11，自适应亮度调整：对初步去雾后的图像J各像素点RGB三通道做同比例增强，以保持物体颜色，得到最终的复原图像。