一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法
2023-12-01 20:05:21 3
一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法
【專利摘要】本發明公開一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法。該方法包括：1)獲取一幅彩色原圖像J，根據RGB三個顏色通道的值得出最小顏色分量圖像Jd，並對其進行下採樣獲得圖像2)對圖像進行最小值濾波運算，得出圖像3)基於圖像得出大氣光值A及介質傳播函數t↓(x)；4)以步驟2)中得到的為引導，對t↓(x)進行引導濾波運算，得到細化的介質傳播函數(x)；5)以步驟1)中所述最小顏色分量圖像Jd為引導，對步驟4)中得到的(x)進行引導濾波上採樣運算，得到原圖像J的介質傳播函數t(x)；6)根據所述大氣光值和介質傳播函數，進行去霧操作，獲得清晰圖像。本方法在保證去霧效果的同時，具備較低的算法複雜度，能夠滿足霧天條件下實時圖像的清晰化處理要求。
【專利說明】一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及數字圖像處理【技術領域】，具體涉及一種基於引導濾波的快速單幅彩色 圖像去霧方法。
【背景技術】
[0002] 計算機視覺系統的很多戶外應用，如城市交通、視頻監控、地形勘測、智能車輛等， 都需要清晰準確地提取圖像特徵，對圖像特徵的檢測具備魯棒性。然而，在霧、霾等天氣情 況下，由於大氣中懸浮的大量微小水滴、氣溶膠的散射作用，相機接收到來自於場景的輻射 會在傳輸過程中發生衰減，導致捕獲的圖像嚴重降質，圖像中目標對比度下降且色彩失真， 這不僅影響圖像的視覺效果，而且影響圖像分析和理解的性能，極大地限制了各種戶外視 覺系統功能的發揮。因此需要在視頻圖像中消除霧天對場景圖像的影響。
[0003] 從霧天圖像上復原清晰場景是一項有挑戰性的課題。大氣中霧所依賴的深度信息 是未知的，在只有一幅圖像可分析的情況下，解決這一問題受到了制約。因此，很多使用多 張圖像或其他更多輔助信息的去霧方法被提出。用多幅圖像從不同程度的偏振光的角度來 去除霧的幹擾。這些方法需要利用同一場景的多幅輸入圖像，即不同天氣條件下獲取的多 幅圖像，或者不同偏振程度的多幅圖像。然而，在實際應用中，通常都無法滿足這樣的特殊 條件。
[0004] 近年來單幅圖像的去霧方法有了很大進展，許多方法都建立在先驗假設基礎之 上，例如清晰圖像應該具有相當高的對比度、暗原色先驗知識等。但是基於數據假設的單幅 圖像去霧算法幾乎均存在計算過程複雜、耗時的問題，難以滿足實際場合實時應用的要求。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方 法，使得能夠滿足霧天圖像的清晰化實時處理要求。
[0006] 為了實現發明目的，本發明採用的技術方案如下：
[0007] 本發明提供一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法，包括：
[0008] 獲取一幅彩色原圖像J，根據原圖像的RGB三個顏色通道的值得出原圖像的最小 顏色分量圖像/，
[0009]
【權利要求】
1. 一種基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法，其特徵在於： 該方法包括以下步驟：1)獲取一幅彩色原圖像J，根據原圖像的RGB三個顏色通道的值 得出原圖像的最小顏色分量圖像/，並對其進行下採樣，獲得最小顏色分量圖像Jd的下採 樣圖像< ;2)對所述下採樣圖像進行最小值濾波運算，得出最小濾波圖像;3)基於所 述最小濾波圖像得出大氣光值A及介質傳播函數t | (x) ;4)對介質傳播函數七^ (x)進 行濾波運算，得到濾波後的介質傳播函數< (x) ;5)對步驟4)中得到的介質傳播函數< (x) 進行濾波上採樣運算，得到原圖像J的介質傳播函數t(x) ;6)根據所述大氣光值和介質傳 播函數，原霧化圖像J進行去霧操作，獲得去霧後的清晰圖像。
2. 根據權利要求1所述的基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法，其特徵在於： 所述方法步驟4)中採用引導濾波方法，以圖像為引導，對介質傳播函數q (x)進行 引導濾波運算，得到細化的介質傳播函數< (X)。
3. 根據權利要求1所述的基於引導濾波的快速單幅彩色圖像去霧方法，其特徵在於： 所述方法步驟5)中採用引導濾波上採樣方法，以原圖像的最小顏色分量圖像/為引 導，對步驟4)中得到的介質傳播函數< (x)進行引導濾波上採樣運算，得到原圖像J的介 質傳播函數t (x)。
【文檔編號】G06T5/00GK104281998SQ201310288781
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2013年7月3日
【發明者】林哲祺 申請人:中山大學深圳研究院