1.一種基于退化模型和群稀疏的霧天圖像復(fù)原方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1,獲取霧天圖像,將霧天圖像通過如下退化模型表示:
y=Hx+N
其中,y為霧天天氣下獲取到的退化圖像,x為退化前的清晰圖像,N為高斯白噪聲,H為退化算子,且H=1-e-βd,β為大氣散射系數(shù),d為退化圖像上各像素點的深度,r1、r2分別為以退化圖像中心為坐標(biāo)原點任意一個像素點的橫、縱坐標(biāo);
步驟2,設(shè)定滑動窗口的長和寬,將霧天退化圖像按從左至右位移二分之一長,從上至下位移二分之一寬的方式遍歷,得到大小與滑動窗口大小相同的圖像塊;對任意圖像塊xk,k=1,2,…,n,將以該圖像塊為中心的正方形內(nèi)其他圖像塊作為該圖像塊的鄰近圖像塊,利用歐氏距離在鄰近圖像塊中尋找與該圖像塊最匹配的c個圖像塊,且鄰近圖像塊的個數(shù)大于c,將c個圖像塊中的每個圖像塊作為矩陣的一列,得到群k=1,2,…,n,n為圖像塊的總數(shù);
步驟3,對每個群進(jìn)行估計,并對該估計進(jìn)行奇異值分解,得到群對應(yīng)的自適應(yīng)群字典其中,為的原子,i=1,2,…,m,m為原子的個數(shù);
步驟4,將每個群基于自適應(yīng)群字典進(jìn)行表示,并利用分離Bregman迭代算法求解稀疏系數(shù)使得其中,為的元素,i=1,2,…,m,m為元素的個數(shù);
步驟5,根據(jù)自適應(yīng)群字典的集合和稀疏系數(shù)的集合,得到復(fù)原后的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于退化模型和群稀疏的霧天圖像復(fù)原方法,其特征在于,步驟3所述對該估計進(jìn)行奇異值分解,得到群對應(yīng)的自適應(yīng)群字典的公式為:
其中,為群的估計,為對角矩陣,為的元素,i=1,2,…,m,m為元素的個數(shù),為對角矩陣,分別為的列向量,為兩個相互正交的矩陣,T表示轉(zhuǎn)置;
群對應(yīng)的自適應(yīng)群字典中各原子表示為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于退化模型和群稀疏的霧天圖像復(fù)原方法,其特征在于,步驟4所述將每個群基于自適應(yīng)群字典進(jìn)行表示,公式為:
其中,為稀疏系數(shù),β為大氣散射系數(shù),d為退化圖像上各像素點的深度,為群的估計,λ為正則項系數(shù),||·||2為L2范數(shù),||·||0為L0范數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于退化模型和群稀疏的霧天圖像復(fù)原方法,其特征在于,步驟5所述復(fù)原后的圖像表示為:
其中,x為復(fù)原后的圖像,DG為自適應(yīng)群字典的集合,αG為稀疏系數(shù)的集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于退化模型和群稀疏的霧天圖像復(fù)原方法,其特征在于,步驟4所述分離Bregman迭代算法中,迭代終止條件為迭代次數(shù)達(dá)到5次。