一種圖像的去霧方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于圖像處理技術領域，尤其涉及一種圖像的去霧方法。
【背景技術】
[0002] 作為安全防護的一種重要手段，視頻監控發揮著極為重要的作用。然而，視頻監控 系統在獲取圖像時受環境因素影響較大。例如，在霧霾條件下，光學傳感器所捕獲的圖像質 量嚴重下降，圖像對比度底，細節損失嚴重，為后續的圖像處理和分析工作帶來了極大的困 難，因此研究高效可行的去霧算法具有十分重要的理論和研究價值。
[0003] 國內外學者針對去霧方法的研究主要分為兩類：基于大氣光散射模型的去霧算法 和基于圖像增強技術的去霧算法。基于大氣光散射模型的去霧算法主要包括：基于暗通道 先驗的去霧算法和模糊去霧算法等；基于圖像增強技術的去霧算法包括：基于Retinex圖 像增強技術的去霧算法、基于像素色彩多樣性去霧算法等。在現有的這些算法中基于暗通 道先驗的去霧算法被公認為是最有效和最通用的一種算法。該算法是基于暗通道先驗信息 構建去霧模型，該先驗認為圖像局部區域的三個顏色通道中，至少有一個顏色通道的像素 值比較低或接近于零，將其定義為暗通道。通過定義暗通道，可以估算出有霧圖像中的霧成 分，從而實現從有霧圖像中恢復原始圖像的目的，方法流程圖如圖1所示。現有方法得到的 去霧后的圖像具有大面積淺色或偏白區域的圖像，暗通道的值通常也比較高，使得待處理 圖像不完全滿足暗通道先驗理論，得到的去霧圖像存在塊狀效應等問題。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明實施例期望提供一種圖像的去霧方法，至少能解決現有去霧方 法存在的塊狀效應等技術問題。
[0005] 本發明實施例的技術方案是這樣實現的：
[0006] 本發明實施例提供了一種圖像的去霧方法，應用于包含霧氣的圖像，所述方法包 括：
[0007] 通過所述圖像的顏色通道得到所述圖像的暗通道；
[0008] 通過所述暗通道得到大氣光強和所述圖像的透射率；
[0009] 根據所述透射率對所述顏色通道進行修正得到修正顏色通道；
[0010] 通過所述修正顏色通道得到修正大氣光強和修正透射率；
[0011] 根據所述修正顏色通道、修正大氣光強和修正透射率得到去霧圖像。
[0012] 上述方案中，所述通過所述圖像的顏色通道得到所述圖像的暗通道包括：
[0013] 對所述圖像進行通道分解，得到圖像的各個顏色通道；
[0014] 將所述圖像分成設定個圖像塊，將所述圖像塊對應的灰度值最小的所述顏色通道 設定為所述圖像塊暗通道。
[0015] 上述方案中，所述大氣光強的求取過程為：
[0016] 獲取所述暗通道中的殼度最尚的像素點集；
[0017] 從所述像素點集中選擇設定比例的像素點作為參考像素點；
[0018] 計算所述參考像素點在所述圖像中對應的像素點的灰度值；
[0019] 將所述灰度值的中值設定為大氣光強。
[0020] 上述方案中，所述根據所述透射率對所述顏色通道進行修正得到修正顏色通道包 括：
[0021] 對所述圖像塊暗通道上的透射率做歸一化處理得到歸一化透射率；
[0022] 計算所述圖像塊暗通道上的所述顏色通道在所述圖像對應的顏色通道的權重；
[0023] 通過所述歸一化透射率和權重計算修正顏色通道。
[0024] 上述方案中，所述根據所述修正顏色通道、修正大氣光強和修正透射率得到去霧 圖像包括：
[0025] 通過所述修正顏色通道、修正大氣光強和修正透射率得到所述圖像的去霧顏色通 道；
[0026] 對所述去霧顏色通道進行加權得到對應所述圖像的去霧圖像。
[0027] 上述方案中，所述圖像塊暗通道的計算過程為：
[0029] 其中，JdaA(y)為圖像塊暗通道，用矩陣表示；r，g，b分別代表紅色、綠色和藍色；c 為r，g，b三種顏色之一；y為以所述圖像的空間坐標X為中心的局部小區域組成的集合，Ω 為集合符號，表示為y e Ω (X) ;r(y)為圖像塊的局部區域顏色通道的任意一個。
[0030] 上述方案中，所述透射率的計算過程為：
[0032] 其中，t(y)為透射率；r(y)為顏色c對應的顏色通道;Atl為顏色通道I Iy)對應 的大氣光強。
[0033] 上述方案中，所述修正顏色通道的計算過程為：
[0035] 其中，I。'（y)為的修正顏色通道，用矩陣表示；Tdi (y)為歸一化透射率；GA(y)為權 重；Idi(y)為有霧圖像在圖像塊k的顏色通道r(y)上的值。
[0036] 上述方案中，所述去霧顏色通道的計算過程為：
[0038] 其中，1_(.ν)為去霧圖像的顏色通道，用矩陣表示；I。'（y)為修正后的顏色通道； 為修正大氣光強；！"(J7)為修正透射率。
[0039] 上述方案中，所述去霧圖像的計算過程為： CN 105118027 A 說明書 3/9 頁
[0041] 其中，J(y)為去霧圖像，用矩陣表示；η為權值，η的取值與顏色通道的數量相同。
[0042] 本發明實施例所提供的圖像的去霧方法，對圖像的顏色通道、大氣光強和透射率 進行修正，能根據圖像自身的特點最大限度地去除了圖像的霧氣，消除了塊狀效應等問題。
【附圖說明】
[0043] 圖1為現有去霧方法的流程圖；
[0044] 圖2為實施例1的圖像的去霧方法的流程圖；
[0045] 圖3為實施例2的圖像去霧效果對比圖。
[0046] 為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的尺寸、結構和器件， 但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定尺寸、結構、器件和環境中，根據具體 需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或 者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。
【具體實施方式】
[0047] 在以下的描述中，將描述本發明的多個不同的方面，然而，對于本領域內的普通技 術人員而言，可以僅僅利用本發明的一些或者全部結構或者流程來實施本發明。為了解釋 的明確性而言，闡述了特定的數目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細節的情況 下也可以實施本發明。在其他情況下，為了不混淆本發明，對于一些眾所周知的特征將不再 進行詳細闡述。
[0048] 實施例1
[0049] 為了解決現有去霧方法存在的塊狀效應等技術問題，本發明實施例提供了一種圖 像的去霧方法，應用于包含霧氣的圖像，如圖2所示，所述方法包括以下步驟：
[0050] 步驟SlOl :通過所述圖像的顏色通道得到所述圖像的暗通道；
[0051] 本實施例所述的圖像是指通過數字成像設備（如手機、攝像機、數碼相機等）得到 的包含霧氣的圖像，該圖像也稱色偏圖像。色偏圖像的對比度底、細節損失嚴重，同時會產 生霧化情況，為后續的圖像處理和分析工作帶來了極大的困難。
[0052] 本實施例將圖像通過通道分解的方法，獲取圖像的每個像素點在RGB(Red_紅、 Green-綠、Blue-藍）通道上的像素值，并用矩陣的形式表示，即顏色通道；根據顏色通道求 得暗通道。
[0053] 步驟S102 :通過所述暗通道得到大氣光強和所述圖像的透射率；
[0054] 基于暗通道得到圖像的大氣光強和所述圖像的透射率，使得所述大氣光強和所述 透射率更符合當前圖像。
[0055] 步驟S103 :根據所述透射率對所述顏色通道進行修正得到修正顏色通道；
[0056] 通常，圖像存在不同的景深，而不同的景深對應的透射率也不同；因此，根據透射 率對顏色通道進行修正，能夠針對當前圖像自身的景深特點對霧氣進行去除。
[0057] 步驟S104 :通過所述修正顏色通道得到修正大氣光強和修正透射率；