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专利号: 202010284296X
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:dark

步骤1、获取输入的雾天图像I(x)的红、绿、蓝三个颜色通道值的最小值通道图像I(x),通过四叉树分割的方法计算雾天图像I(x)的大气光值A;

步骤2、对原始雾天图像I(x)进行颜色空间域的变换,即由RGB颜色空间变换到HSV颜色空间,并提取出雾天图像I(x)的亮度分量v(x)和饱和度分量s(x);

步骤3、利用非线性颜色衰减先验模型计算出雾天图像I(x)的景深d(x),并通过最小值滤波、平滑滤波和引导滤波过滤掉其中的噪声信息,得到最终的图像景深dr(x);

所述非线性颜色衰减先验模型表达式为:

式(2)中,v(x)表示雾天图像I(x)的亮度分量,s(x)表示雾天图像I(x)的饱和度分量,参数α=4.99,θ0=‑0.29,θ1=0.83,θ2=‑0.16;

步骤4、结合改进动态大气散射系数函数β(x)和图像景深dr(x),计算出大气透射率t(x);

步骤5、将大气光值A和大气透射率t(x)代入雾天图像的大气散射模型公式,并通过无雾图像恢复公式去噪,计算无雾图像J(x)。

2.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征dark在于,步骤1所述最小值通道图像I (x)表达式为:

其中,y表示R、G、B三个颜色通道中的一个通道。

3.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,步骤1具体过程为:步骤1.1、根据初始阈值T0为30×30,对输入的雾天图像I(x)求取灰度图像Igray;

步骤1.2、对灰度图像Igray使用中值滤波,获得滤波后的图像Imedian;

步骤1.3、将图像Imedian通过四叉树分割法平均分为四个矩形区域;

步骤1.4、求取每个矩形区域的平均像素值,通过平均像素值减去该区域的标准差获取一个得分,选出最大得分以及最大得分对应的区域;

步骤1.5、比较最大得分对应的区域与初始阈值T0的大小;如果最大得分对应的区域大于初始阈值T0,返回步骤1.2;否则,最大得分对应的区域为目标区域;

步骤1.6、求取目标区域灰度值的平均值,该平均值即为大气光值A。

4.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,步骤3中所述通过最小值滤波、平滑滤波和引导滤波过滤掉其中的噪声信息具体过程为:步骤a、采用最小值滤波对白色物体被误认为远景的问题进行去噪;

式中,dmin(x)表示最小值滤波后的图像景深,d(y)表示待滤波的图像景深,Ω(x)表示以像素x为中心的滤波区域,滤波结构元素取15×15的方形矩阵;

步骤b、对最小值滤波后的图像景深dmin(x)进行平滑和导向滤波处理,得到最终的图像景深dr(x):dr(x)=guidedfilter(Igray,derode(x),r,esp)          (5)式中,Igray表示原始雾天图像I(x)的灰度图,derode(x)表示平滑滤波后的图像景深,r为滤波窗口半径,取值为30,esp为正则化参数,取值为0.01。

5.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,步骤4所述改进动态大气散射系数函数β(x)的表达式为:

6.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,步骤4中所述计算出大气透射率t(x)表达式为:t(x)=exp[‑βdr(x)]               (15)

7.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,所述大气散射模型公式为:I(x)=J(x)t(x)+A[1‑t(x)]             (16)

8.根据权利要求1所述一种基于改进动态大气散射系数函数的图像去雾方法,其特征在于,所述计算无雾图像J(x)过程为:式(9)中,t0为透射率t(x)设定的下限阈值,取值0.1。