技術(shù)特征：

1.基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，包括：

(1)選用支持開放計(jì)算語言O(shè)penCL的平臺，對該平臺進(jìn)行初始化，并從中選取能運(yùn)行內(nèi)核函數(shù)的設(shè)備E，該設(shè)備包括CPU，GPU，intel MIC加速卡；

(2)將RGB彩色有霧視頻的一幀圖像I從主機(jī)內(nèi)存拷貝到設(shè)備E的全局內(nèi)存中；

(3)通過并行處理的方式計(jì)算RGB彩色有霧圖像I各坐標(biāo)位置的灰度值，生成灰度圖I^gray，通過并行處理的方式計(jì)算各坐標(biāo)位置RGB三通道最小值，生成最小值圖I^min；

(4)對最小值圖I^min進(jìn)行最小值濾波，得到暗通道圖I^dark；

(5)根據(jù)暗通道圖I^dark計(jì)算大氣光A：

(5a)計(jì)算暗通道圖I^dark的直方圖h；

(5b)根據(jù)直方圖h求得灰度值最大的0.1％像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值下界l；

(5c)以l為閾值對暗通道圖像I^dark進(jìn)行二值化得到二值圖像I'；

(5d)對有霧圖像I的RGB三通道圖I_r、I_g、I_b分別點(diǎn)乘二值圖像I'，得到RGB三通道灰度圖像I_r'、I_g'、I_b'；

(5e)分別計(jì)算RGB三通道灰度圖像I_r'、I_g'、I_b'的直方圖h_r、h_g、h_b；

(5f)通過RGB三通道直方圖h_r、h_g、h_b，計(jì)算大氣光A＝{A_r,A_g,A_b}，

其中，c∈{r,g,b}，i為在0～255變化的灰度值，A_r、A_g、A_b分別為紅色，綠色，藍(lán)色三通道的大氣光值；

(6)根據(jù)大氣光A和有霧圖像I的RGB三通道圖I_r、I_g、I_b，計(jì)算預(yù)估透射率圖t；

(7)根據(jù)有霧圖像的灰度圖I^gray和預(yù)估透射率圖t，得到精細(xì)透射率圖

(7a)對預(yù)估透射率圖t進(jìn)行行向均值濾波，得到行均值濾波結(jié)果圖t_r；再對行均值濾波結(jié)果圖t_r進(jìn)行列向均值濾波，得到平滑透射率圖m_t；

(7b)對有霧圖像的灰度圖I^gray進(jìn)行均值濾波，得到平滑引導(dǎo)圖m_I；

(7c)根據(jù)平滑透射率圖m_t、平滑引導(dǎo)圖m_I、預(yù)估透射率圖t和有霧圖像的灰度圖I^gray，得到平滑縮放矩陣m_a、平滑偏移矩陣m_b；

(7d)根據(jù)平滑縮放矩陣m_a、平滑偏移矩陣m_b和有霧圖像的灰度圖I^gray，得到精細(xì)透射率圖

(8)根據(jù)RGB三通道有霧圖像I、精細(xì)透射率圖和大氣光A，計(jì)算去霧結(jié)果圖J；

(9)將去霧結(jié)果圖J拷貝到主機(jī)內(nèi)存，完成對有霧視頻的單幀去霧。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(3)中并行處理方式是指單個(gè)線程處理單個(gè)像素點(diǎn)，不同線程對應(yīng)處理圖像不同坐標(biāo)位置的像素點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(6)中根據(jù)大氣光A和有霧圖像I的RGB三通道圖I_r、I_g、I_b，計(jì)算預(yù)估透射率圖t，按如下步驟進(jìn)行：

(6a)計(jì)算預(yù)估透射率圖t在坐標(biāo)z處的像素值t(z)：

其中I_r(y)、I_g(y)、I_b(y)分別為I_r、I_g、I_b在坐標(biāo)y處的灰度值，Ω(z)為以坐標(biāo)z為中心的正方形鄰域；

(6b)將各坐標(biāo)處像素值t(z)進(jìn)行組合，形成預(yù)估透射率圖t。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(7a)中對預(yù)估透射率圖t進(jìn)行行向均值濾波，按如下步驟進(jìn)行：

(7a1)設(shè)置H個(gè)工作組，每個(gè)工作組包含256個(gè)線程，每個(gè)工作組對應(yīng)處理預(yù)估透射率圖t的一行數(shù)據(jù)，其中H為預(yù)估透射率圖t的高度；

(7a2)使用第i個(gè)工作組的全部線程，通過合并訪存的方式，讀入預(yù)估透射率圖t的第i行數(shù)據(jù)，存儲到局部內(nèi)存數(shù)組g起始坐標(biāo)為l₁＝R+1的連續(xù)內(nèi)存空間中，其中R為濾波器半徑；

(7a3)對局部內(nèi)存數(shù)組g的邊界擴(kuò)展像素賦值：

先對數(shù)組g的l₁個(gè)左邊界擴(kuò)展像素賦值，得到數(shù)組g在坐標(biāo)j處的像素值：g[j]＝g[2l₁-1-j]，其中，0<＝j(luò)<l₁；

再對數(shù)組g的l₂個(gè)右邊界擴(kuò)展像素賦值，得到數(shù)組g在坐標(biāo)l₁+W+k處的像素值：g[l₁+W+k]＝g[l₁+W-1-k]

其中，l₂＝(W+l₁+R+M-1)/M×M-W-l₁，W為預(yù)估透射率圖t的寬度，M為濾波器寬度M＝2×R+1，0<＝k<l₂；

(7a4)計(jì)算分塊數(shù):L＝(W+R+l₂)/M；

(7a5)以第i個(gè)工作組中前L個(gè)線程并行計(jì)算局部內(nèi)存數(shù)組g的L個(gè)分塊的前綴和:g[m]＝g[m-1]+g[m]，其中，g[m]為數(shù)組g在坐標(biāo)m處的像素值，對第l個(gè)線程，1+l×M<＝m<1+(l+1)×M，l為線程編號；

(7a6)以第i個(gè)工作組中所有線程并行計(jì)算行均值濾波結(jié)果圖t_r在第i行的像素值，再用各行結(jié)果合并形成行均值濾波結(jié)果圖t_r，其中t_r在坐標(biāo)位置(i,j)處的像素值為：

t_r(i,j)＝(g[j+l₁+R]+g[(j+M-1)/M×M]-g[j])/M。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(7a)中對行均值濾波結(jié)果圖t_r進(jìn)行列向均值濾波，按如下步驟進(jìn)行：

(7a7)根據(jù)行均值濾波結(jié)果圖t_r，以第i個(gè)線程，計(jì)算第i列第0行的濾波結(jié)果m_t(0,i)：

其中，t_r(j,i)為t_r在坐標(biāo)位置(j,i)的像素值；

(7a8)根據(jù)行均值濾波結(jié)果圖t_r，第i列第0行濾波結(jié)果m_t(0,i)，以第i個(gè)線程，計(jì)算第i列的H-1行濾波結(jié)果m_t(j,i)：

m_t(j,i)＝m_t(j-1,i)+q(j+R,i)-q(j-R,i)

其中，

1<＝j(luò)<H，m_t(j-1,i)為第i列，第j-1行濾波結(jié)果；

(7a9)將第i列第0行的濾波結(jié)果m_t(0,i)與第i列的H-1行濾波結(jié)果m_t(j,i)進(jìn)行組合，形成平滑透射率圖m_t。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(7a2)中的合并訪存，是指使用工作組中的編號連續(xù)的線程，訪問全局內(nèi)存中的地址連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(7c)按如下步驟進(jìn)行：

(7c1)根據(jù)有霧圖像的灰度圖I^gray,平滑引導(dǎo)圖m_I，計(jì)算引導(dǎo)圖方差矩陣var_I：

var_I＝f_mean(I^gray.*I^gray,R)-m_I.*m_I，

其中f_mean(I^gray.*I^gray,R)表示對I^gray與I^gray點(diǎn)乘的結(jié)果進(jìn)行均值濾波，R為濾波器半徑；

(7c2)根據(jù)預(yù)估透射率圖t,有霧圖像的灰度圖I^gray,平滑引導(dǎo)圖m_I，平滑透射率圖m_t,計(jì)算引導(dǎo)圖與預(yù)估透射率圖的協(xié)方差矩陣cov_It：

cov_It＝f_mean(t.*I^gray,R)-m_t.*m_I

其中，f_mean(t.*I^gray,R)表示對I^gray與t點(diǎn)乘的結(jié)果進(jìn)行均值濾波，R為濾波器半徑，.*為點(diǎn)乘運(yùn)算符；

(7c3)根據(jù)引導(dǎo)圖方差矩陣var_I，引導(dǎo)圖與預(yù)估透射率圖的協(xié)方差矩陣cov_It，平滑引導(dǎo)圖m_I，平滑透射率圖m_t,計(jì)算縮放矩陣a、偏移矩陣b:

(7c4)對縮放矩陣a、偏移矩陣b分別進(jìn)行均值濾波，得到平滑縮放矩陣m_a、平滑偏移矩陣m_b。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenCL的暗通道去霧并行優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(8)中根據(jù)RGB三通道有霧圖像I、精細(xì)透射率圖和大氣光A，計(jì)算去霧結(jié)果圖J，按如下步驟進(jìn)行：

(8a)計(jì)算去霧結(jié)果圖J在坐標(biāo)z處像素值J(z)：

其中，分別為有霧圖像I，精細(xì)透射率圖在坐標(biāo)z處的像素值；

(8b)將各坐標(biāo)處的像素值J(z)進(jìn)行組合，形成去霧結(jié)果圖J。