[发明专利]基于统计特性和亮度估计的夜晚图像去雾方法

摘要

本发明公开了一种基于统计特性和亮度估计的夜晚图像去雾方法，包括：将夜晚有雾图像反转得反转图像；计算反转图像局部带色偏的大气光，并通过指导性滤波进行优化；计算三通道的初始透射率和三通道的粗估透射率，利用反转图像的亮通道对三通道的粗估透射率进行校正，并通过指导性滤波得到优化透射率：利用局部带色偏的大气光和优化透射率求解复原图像后再次进行反转得到夜晚带色偏的去雾图像；并采用局部的grey word进行颜色校正，最终得到夜晚去雾图像。利用本发明得到的夜晚图像去雾图像不仅能够有效恢复图像的亮度、对比度，还能有效校正夜晚图像的色偏，显著改善视觉效果，同时保留更多的图像细节信息，并大大降低运算复杂度。

主权项

一种基于统计特性和亮度估计的夜晚图像去雾方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、输入的夜晚有雾图像为图像I(x)，将图像I(x)反转得反转图像Iinvc(x)=255-I(x)---(1)]]>式(1)中，c∈{r,g,b}；步骤2、计算反转图像局部带色偏的大气光rL(x)AL(x)，并通过指导性滤波进行优化：rL(x)AL(x)=GF(maxz∈Ω(y)minc∈{r,g,b}y∈Ω(x)(I(z))))---(2)]]>式(2)中，Ω(x)为像素x的局部邻域，Ω(y)为邻域y的局部邻域，GF表示指导性滤波；步骤3、计算反转图像的三通道的初始透射率taL(x)和三通道的粗估透射率tbL(x)：taL(x)=min(max(rLc(x)ALc(x)-Iinvc(x)rLc(x)ALc(x),rLc(x)ALc(x)-Iinvc(x)rLc(x)ALc(x)-1),1)---(3)]]>tbL(x)=miny∈Ω(x)(maxz∈Ω(y)(taL(z))---(4)]]>步骤4、利用反转图像的亮通道对三通道的粗估透射率tbL(x)进行校正，并通过指导性滤波进行优化：A_light=maxc∈{r,g,b}(Iinvc(x))---(5)]]>tL(x)＝GF(eA_lighttbL(x))       (6)式(5)和式(6)中：A_light为反转图像的亮通道，tL(x)为对三通道的粗估透射率tbL(x)校正后的优化透射率；步骤5、利用上述步骤2求解的局部带色偏的大气光rL(x)AL(x)和步骤4得到的优化透射率tL(x)求解复原图像rL(x)JL(x)：rL(x)JL(x)=Iinvc(x)-rL(x)AL(x)max(ϵ,tL(x))+rL(x)AL(x)---(7)]]>式(7)中：ε为固定常数，ε＝0.1；步骤6、对复原图像rL(x)JL(x)再次进行反转得到夜晚带色偏的去雾图像Jp(x)：Jp(x)＝255‑r(x)J(x)        (8)步骤7、采用局部的grey word对夜晚带色偏的去雾图像Jp(x)进行颜色校正，得到最终的夜晚去雾图像J(x)，∫ΩJp(x)dx∫Ωdx=1∫Ωdx∫∫ωΩe(λ)s(x,λ)p(λ)dλdx]]>=∫ωΩe(λ)p(λ)(∫Ωs(x,λ)dx∫Ωdx)dλ=m∫ωΩe(λ)p(λ)dλ=meΩ---(9)]]>式(9)中：ω表示整个可见光范围，λ为光波长，e(λ)表示某波段的光的分布，s(x,λ)为空间中某一点对某一波长的反射率，p(λ)表示相机对某种光的感光特性，m为[0,1]之间的一个常数。