專利名稱：基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法，可用于單幅圖像或連續(xù)視頻的快速去霧。
背景技術(shù)：
霧是一種常見的自然現(xiàn)象，在霧天拍攝的圖像，由于大氣中懸浮粒子的散射作用，使得拍攝圖像的亮度增加，對比度降低，圖像的可辨識度下降。即使是在晴天條件下拍攝的照片，大氣散射作用也會導致照片的清晰度受到影響。每一個實際場景中，照片清晰度受到影響的原因在于光線到達相機之前都會從物體表面反射并且散射到空氣中。這是因為空氣中的某些因素(如浮質(zhì)、灰塵、霧和煙等)會導致物體表面顏色變淡，并導致整幅圖像的對比度降低。一方面，這些質(zhì)量很差的圖像不但貶低其應(yīng)用價值、縮窄其應(yīng)用范圍；另一方面，也會給戶外成像的采集與處理系統(tǒng)(如各類視覺機器)的圖像采集帶來巨大的困難。在實際應(yīng)用中，經(jīng)常需要從戶外采集的視頻序列中提取清晰的圖像特征用于對象匹配和識別，例如位于高速公路上的視頻監(jiān)控器，在天氣條件較惡劣的情況下，得到的圖像會有退化現(xiàn)象，使其無法清楚地監(jiān)控路況和了解車輛信息；在國家安全的軍事行動中，這種退化圖像會造成信息的不準確性，最終導致決定性行動方案的偏差，甚至是導致無法挽回的后果；遙感技術(shù)運用傳感器對物體進行探測，這種退化圖像會對物體的性質(zhì)，特征和狀態(tài)等信息造成偏差，不利于對圖像數(shù)據(jù)的分析研究?？傊芯吭诟鞣N惡劣天氣條件下如何對獲得的退化圖像進行有效的處理，這對圖像恢復(fù)和圖像增強有著非常重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)國內(nèi)外，圖像去霧處理的方法大致可以分為兩大類基于圖像處理的增強方法和基于物理模型的復(fù)原方法?；趫D像處理的增強方法包括全局化的圖像增強方法，如全局直方圖均衡化、同態(tài)濾波、小波方法、Retinex算法等，或是局部化的圖像增強方法，如局部直方圖均衡化、局部對比度增強法；以上圖像處理的算法相對簡單，對于復(fù)雜場景的去霧效果一般?；谖锢砟Ｐ偷膹?fù)原方法包括基于偏微分方程的復(fù)原、基于深度關(guān)系的復(fù)原和基于先驗信息的復(fù)原；以上圖像處理的算法相對復(fù)雜，且能較好地對復(fù)雜場景的霧氣影響做處理，但是計算復(fù)雜度高、實現(xiàn)難度大、處理速度慢，使得去霧處理難以實現(xiàn)實時處理，這樣就不能高效的運用到視頻去霧處理中。采用原始雙邊濾波對圖像做濾波處理時，運算量較大且去霧處理后圖像細節(jié)模糊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以前各種圖像去霧方法的不足之處，提供一種基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法，該方法簡單高效，能很好地提高圖像去霧后的效果。一種基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法，首先根據(jù)選定的參數(shù)制備兩個整數(shù)型濾波器查找表，進行基于查表的空域和值域雙邊濾波；然后基于空間連續(xù)性原理對大氣光幕估計圖進行模糊化處理，以及采用大氣散射物理模型對霧氣圖像進行圖像復(fù)原處理；最后對復(fù)原后圖像進行增亮處理。
具體包括如下步驟步驟1、制備兩個整數(shù)型濾波器查找表(Al)在空域濾波中，以滑動窗口為大小，定義一個大小為Win_siZe*Win_siZe的空域濾波查找;在值域濾波中，定義一個大小為256個值的值域濾波查找表Gk [256]；(A2)生成空域濾波查找表 Gs [Win_size*Win_size]首先定義中心參考點坐標
權(quán)利要求
1.一種基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法，其特征在于首先根據(jù)選定的參數(shù)制備兩個整數(shù)型濾波器查找表，進行基于查表的空域和值域雙邊濾波；然后基于空間連續(xù)性原理對大氣光幕估計圖進行模糊化處理，以及采用大氣散射物理模型對霧氣圖像進行圖像復(fù)原處理；最后對復(fù)原后圖像進行增亮處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種基于空間連續(xù)性原理的快速圖像去霧方法，其特征在于具體包括如下步驟 步驟1、制備兩個整數(shù)型濾波器查找表 (Al)在空域濾波中，以滑動窗口為大小，定義一個大小為Win_siZe*Win_siZe的空域濾波查找表Gs[Win_size*Win_size];在值域濾波中，定義一個大小為256個值的值域濾波查找表Gk [256]； (A2)生成空域濾波查找表Gs [Win_size*Win_size] 首先定義中心參考點坐標
全文摘要
本發(fā)明一種基于空間連續(xù)性原理的圖像去霧方法，首先根據(jù)選定的參數(shù)制備兩個整數(shù)型濾波器查找表，進行基于查表的空域和值域雙邊濾波；然后基于空間連續(xù)性原理對大氣光幕估計圖進行模糊化處理，以及采用大氣散射物理模型對霧氣圖像進行圖像復(fù)原處理；最后對復(fù)原后圖像進行增亮處理，本發(fā)明具有通用性和普遍性，既有效提高了圖像的清晰度，又有效提升算法的實時性。
文檔編號G06T5/00GK103020914SQ20121055554
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者戴聲奎, 張冰冰, 王偉鵬, 孫萬源 申請人:華僑大學