基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法、系統(tǒng)及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種基于人眼視覺相似性約束的圖像 去霧方法、系統(tǒng)及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在有霧的拍攝情況下，圖像采集設(shè)備由于受到大氣微粒的散射作用，致使拍攝到 的數(shù)字圖像的對比度和顏色發(fā)生較大的衰減和降質(zhì)，從而影響后期圖像/視頻監(jiān)控、圖像 分析的有效性和可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)中存在很多種圖像去霧方法，目前對圖像進(jìn)行去霧處理 主要采用暗原色先驗去霧方法來實現(xiàn)，該方法是通過對大量的無霧圖像觀察得到的統(tǒng)計規(guī) 律而獲得的。暗原色先驗去霧方法簡潔有效，對各種類型的含霧圖像都能達(dá)到一定程度的 去霧效果。然而，暗原色先驗去霧方法并不能直接作用于整幅自然圖像，由于在自然圖像 中場景深度通常會在景物的邊緣處發(fā)生突變，導(dǎo)致采用暗原色先驗去霧方法進(jìn)行去霧處理 后，在邊緣處會產(chǎn)生明顯的光暈效應(yīng)，去霧的精度低，而且可能導(dǎo)致去霧后圖像的噪聲上 升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供基于人眼視覺相似性約束的圖像 去霧方法，本發(fā)明的另一目的是提供一種基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧系統(tǒng)，本發(fā) 明的再一目的是提供一種基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧設(shè)備。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，包括：
[0006] S1、計算待處理的有霧圖像的顏色最小通道數(shù)據(jù)；
[0007] S2、對有霧圖像分別進(jìn)行2次兩通道的聯(lián)合非局部相似性約束聯(lián)合濾波，進(jìn)而獲 得大氣散射數(shù)據(jù)；
[0008] S3、利用獲得的大氣散射數(shù)據(jù)重建去霧圖像并獲得初始化去霧圖像；
[0009] S4、對初始化去霧圖像進(jìn)行三通道的聯(lián)合相似性約束聯(lián)合濾波，獲得去霧后的圖 像。
[0010] 進(jìn)一步，所述步驟S1，其具體為：
[0011] 根據(jù)下式計算待處理的有霧圖像的顏色最小通道數(shù)據(jù)：
[0012] Mmin(I) = min(PE(l), PY(1), Pb(I))
[0013] 上式中，1為自然數(shù)，表示像素點的位置，Mmin(I)表示像素點1的顏色最小通道數(shù) 據(jù)，P k(I)、PY(1)、PB(1)分別表示待處理的有霧圖像M在像素點1的紅、黃、藍(lán)三個顏色分量。
[0014] 進(jìn)一步，所述步驟S2,包括：
[0015] S21、根據(jù)下式對有霧圖像分別進(jìn)行2次兩通道的聯(lián)合非局部相似性約束聯(lián)合濾 波并獲得兩個濾波圖像：
[0016]
【主權(quán)項】
1. 基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，其特征在于，包括： 51、 計算待處理的有霧圖像的顏色最小通道數(shù)據(jù)； 52、 對有霧圖像分別進(jìn)行2次兩通道的聯(lián)合非局部相似性約束聯(lián)合濾波，進(jìn)而獲得大 氣散射數(shù)據(jù)； 53、 利用獲得的大氣散射數(shù)據(jù)重建去霧圖像并獲得初始化去霧圖像； 54、 對初始化去霧圖像進(jìn)行三通道的聯(lián)合相似性約束聯(lián)合濾波，獲得去霧后的圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，其特征在于，所 述步驟Sl，其具體為： 根據(jù)下式計算待處理的有霧圖像的顏色最小通道數(shù)據(jù)： Mmin(I) = min(PE(1), Py(I), Pb(I)) 上式中，1為自然數(shù)，表示像素點的位置，Mmin(I)表示像素點1的顏色最小通道數(shù)據(jù)， Pk(I)、Py(I)、Pb (1)分別表示待處理的有霧圖像M在像素點1的紅、黃、藍(lán)三個顏色分量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，其特征在于，所 述步驟S2,包括： 521、 根據(jù)下式對有霧圖像分別進(jìn)行2次兩通道的聯(lián)合非局部相似性約束聯(lián)合濾波并 獲得兩個濾波圖像：
上式中，CU C2分別表示獲得的兩個濾波圖像，M表示待處理的有霧圈像，匕表示有霧 圖像M的亮度成分，N為自然數(shù)，表示對每個像素點進(jìn)行聯(lián)合濾波所需要參與的像素點的個 數(shù)，βρ β2均表示濾波強(qiáng)度； 522、 根據(jù)獲得的兩個濾波圖像計算得到符合人眼視覺特征的差值圖像D : D(I) = I Cl(I)-C2(l) 上式中，1為自然數(shù)，表示像素點的位置，D(I)表示差值圖像D在像素點1的值，Cl (1)、 C2(l)分別表示獲得的兩個濾波圖像在像素點1的值； 523、 根據(jù)下式計算獲得大氣散射光的初始估計倌：
上式中，Φ (1)表示大氣散射光在像素點1的初始估計值，Θ表示Cl(I)的平均亮度 值； 524、 根據(jù)下式對大氣散射光的初始估計值進(jìn)行修正后獲得大氣散射數(shù)據(jù)： Φ (I) = max (min (0. 91 X Φ (I), Cl (I)), 0) 上式中，Φ (1)表示在像素點1的大氣散射數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，其特征在于，所 述步驟 S21 中，N = 40, β 丨=0· 01，β 2= 0· 07。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于人眼視覺相似性約束的圖像去霧方法，其特征在 于，所述步驟S21中，進(jìn)行兩通道的聯(lián)合非局部相似性約束聯(lián)合濾波所采用的公式為 SDL(iml，im2，num, β)，其中iml、im2為兩幅尺寸相同的單通道圖像，num為自然數(shù)且表示 對每個像素點進(jìn)行聯(lián)合濾波所需要參與的像素點的個數(shù)，β表示濾波強(qiáng)度，最后獲得的濾 波圖像為： i (k) = Y1 (k) · iml (k) + γ 2 (k) 上式中，k為自然數(shù)，表示像素點的位置，i(k)表示濾波圖像在像素點k的值，iml(k) 表示單通道圖像iml的像素點k的值，γ i (k)表示單通道圖像iml的像素點k的濾波的線 性系數(shù)，γ 2 (k)表示單通道圖像iml的像素點k的濾波的偏置系數(shù)，γ i (k)和γ 2 (k)通過 以下公式計算獲得：
上式中，imlmin(l)表示單通道圖像iml的像素點1的顏色最小通道數(shù)據(jù)，SKk表示像素 點k的最近似的num個相似的像素點的集合，σ (k)表示單通道圖像iml的像素點k的相 似像素的標(biāo)準(zhǔn)方差，μ (k)表示單通道圖像iml的像素點k的相似像素均值，〇 (k)和μ (k) 通過以下公式計算獲得：
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述