[发明专利]一种改进的快速去雾方法

摘要

本发明公开了一种改进的快速去雾方法，分为三个部分：第一部分是对YUV数据进行均值降采样处理，并且转换成RGB格式的小图；第二部分是为了解决降采样带来突变边缘变黑的问题，对小图透射率进行最大值滤波；第三部分是针对降采样带来的块效应，采用双线性插值升采样避免块效应。本发明提出的方法针对500W像素YUV格式的视频，能够在PC机上达到实时处理。本发明针对降采样和升采样带来的黑边副作用，提出了一种有效的改善方法，可以有效避免这种副作用。本发明针对降采样产生的块效应，提出双线性插值升采样进行块效应的去除。

主权项

1.一种改进的快速去雾方法，其特征在于，该方法步骤如下：步骤1)、输入一帧YUV格式的图像；步骤2)、YUV数据均值降采样，并转化为RGB格式；对YUV数据进行均值降采样的处理，得到降采样之后的YUV格式的图像，并且把YUV格式的图像转换成RGB格式的图像；步骤3)、基于暗原色先验原理求取小图透射率；针对步骤2)中的RGB小图，通过最小值滤波求取暗通道，估算大气光值，计算预估的透射率，最后对预估透射率进行导向滤波，求得精细化的透射率；基于有雾图像的物理模型，有雾图像的物理模型表示成：I(x)＝J(x)t(x)+A(1‑t(x))其中，I(x)就是已有的图像即待去雾的图像，J(x)是要恢复的无雾的图像，A是全球大气光成分，t(x)为透射率；2.1、获取暗通道在绝大多数非天空的局部区域里，某一些像素总会有至少一个颜色通道具有很低的值，该区域光强度的最小值是个很小的数，首先求出每个像素RGB分量中的最小值，暗通道的求取公式如下：式中Jc表示彩色图像的每个通道像素值，Ω(x)表示以像素x为中心的一个窗口，暗原色先验的理论指出：Jdark(x)→0；2.2、求取大气光值根据有雾图像的物理模型可知，要想恢复出无雾图像，前提是知道大气光值A，求取A值的方法是：从暗通道图中按照亮度的大小取前0.01％的像素；在这些位置中，从原始有雾图像I中寻找对应的点并求均值，作为A值；2.3、计算预估的透射率由有雾图像的变形，并且结合暗原色先验的理论，推导出透射率的表达式，如下所示：其中是透射率，I^c表示三通道的值，A^c表示大气光值；2.4、导向滤波对上述预估的透射率进行导向滤波处理，作为输入图，灰度图作为导向图，处理之后得到精细化的透射率小图；步骤4)、最大值滤波；对小图透射率进行半径为1的最大值滤波处理之后再进行双线性插值的升采样，以避免黑边的现象；步骤5)、双线性插值升采样；采用双线性插值升采样，在几个点之间进行线性的插值，使得升采样之后的图像变化平缓，块效应被消除；双线性插值的计算公式如下：dest＝a*value1+b*value2+c*value3+d*value4其中dest表示待插的像素值，valua1、valua2、valua3、valua4分别表示四个临近点的值，a、b、c、d表示加权系数，它们按照如下公式求取：上式中ratio表示上采样的倍率，上式分子中的(r,c)表示待求取像素点在ratio*ratio块中的坐标；步骤6)直接恢复成无雾的YUV图像；利用步骤5)插值之后的透射率大图，进行去雾图像的重构，直接采用YUV格式进行重构，省略了中间YUV和RGB转换的时间和空间；步骤7)输入下一帧YUV图像。