一種圖像去霧增強(qiáng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種圖像去霧增強(qiáng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，霧霾問題日趨嚴(yán)重，這導(dǎo)致在戶外進(jìn)行圖像采集時，所采集的圖像會收到霧 霾的影響，圖像信息品質(zhì)下降。這種因?yàn)殪F霾導(dǎo)致的圖像降質(zhì)會對航空、遙感、監(jiān)控以及國 防等領(lǐng)域有著嚴(yán)重的影響，因此，對霧化圖像的去霧和增強(qiáng)處理顯得日趨重要。
[0003] 當(dāng)前單幅圖像的去霧增強(qiáng)算法有很多種，例如直方圖處理方法、Retinex、同態(tài)濾 波、空域彩色圖像增強(qiáng)方法和暗通道先驗(yàn)等算法。在應(yīng)用中，目前最好的方法是暗通道先驗(yàn) 方法。
[0004] 然而，傳統(tǒng)的暗通道先驗(yàn)算法具有一定的局限性：算法在遇到大范圍白色高亮區(qū) 域圖像時，由于該區(qū)域亮度與大氣光相近，圖像的透射率偏小，難以獲得精準(zhǔn)的透射率值， 造成RGB三顏色通道比例失調(diào)，從而引起圖像邊緣、灰度和色彩失真，降低了圖像的質(zhì)量， 以致算法無法得到很好的應(yīng)用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)（暗通道先驗(yàn)算法）處理的圖像白色高亮部分 灰度和色彩失真問題，本發(fā)明提出了一種通過自適應(yīng)選擇修正系數(shù)β對已經(jīng)采取現(xiàn)有技 術(shù)（暗通道先驗(yàn)算法）處理過的圖像進(jìn)一步進(jìn)行修正，并有效提高圖像的顯示質(zhì)量的圖像 增強(qiáng)方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種圖像去霧增強(qiáng)的方法， 包含如下步驟： 1) 將待處理圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，統(tǒng)計(jì)出所述灰度圖像的灰度直方圖和灰度均值L ; 2) 從所述灰度直方圖中沿灰度最大值向灰度最小值方向?qū)ふ抑狈綀D數(shù)值變化的谷點(diǎn)， 將各個谷點(diǎn)與所述灰度均值L比較，將找到的第一個大于所述灰度均值L的谷點(diǎn)設(shè)定為所 述灰度直方圖的閾值點(diǎn)A ; 3) 確定所述待處理圖像的白色明亮區(qū)域并標(biāo)識； 4) 計(jì)算所述待處理圖像已標(biāo)識區(qū)域的像素?cái)?shù)Sl和整幅圖像的像素?cái)?shù)S，根據(jù)Sl和S 的比值計(jì)算修正系數(shù)β ; 5) 對經(jīng)過暗通道先驗(yàn)算法處理過的所述待處理圖像，針對步驟3)中的標(biāo)識區(qū)域利用 修正系數(shù)β進(jìn)行修正。
[0007] 進(jìn)一步的，步驟2)之前還包括對所述灰度直方圖進(jìn)行平滑處理的步驟。
[0008] 進(jìn)一步的，步驟3)中，確定所述待處理圖像的白色明亮區(qū)域包括如下兩個步驟： 3-1)確定所述待處理圖像的白色信號區(qū)域；將所述待處理圖像灰度值高于閾值點(diǎn)A的 部分進(jìn)行R/G/B三基色通道的強(qiáng)度值進(jìn)行判斷，當(dāng)三基色相互之間強(qiáng)度值差小于Λ L時，將 其標(biāo)定為白色信號區(qū)域； 3-2)確定所述待處理圖像的明亮區(qū)域；確定明亮區(qū)域的方法為：將所述待處理圖像按 照nXn像素進(jìn)行區(qū)域分割，統(tǒng)計(jì)每個區(qū)域內(nèi)的像素灰度均值，當(dāng)區(qū)域的灰度均值高于閾值 點(diǎn)A時，將該區(qū)域標(biāo)識為明亮區(qū)域； 同時滿足步驟3-1)及步驟3-2)中的區(qū)域?yàn)榘咨髁羺^(qū)域。
[0009] 進(jìn)一步的，所述Λ L的值為20至35。
[0010] 進(jìn)一步的，步驟4)中計(jì)算修正系數(shù)β的公式為
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟5)中，采用公式J = J' X (1-β)+ΙΧβ對圖像進(jìn)行修正； 其中，I表示原始的待處理圖像，J表示修正后的圖像（即本發(fā)明要得到的目標(biāo)圖像），Γ 表示經(jīng)過暗通道先驗(yàn)算法處理過待處理圖像。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟5)執(zhí)行后，還包括將修正后的圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng)處理的步 驟。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過將待處理圖像進(jìn)行灰度處理后， 自適應(yīng)選擇閾值A(chǔ)，并進(jìn)一步的通過自適應(yīng)選擇修正系數(shù)β來現(xiàn)有技術(shù)中處理白色高亮圖 像過程中引起的灰度和色彩失真問題，能夠有效提高圖像的顯示質(zhì)量。
[0014] 1、本發(fā)明所述方法可以較好的消除霧霾對畫面的降質(zhì)，提高整幅圖像的清晰度和 對比度，能夠用在航空、遙感、交通等多領(lǐng)域。
[0015] 2、本發(fā)明所述方法和已有方法相比，主要有以下方面的差別：1)通過灰度直方圖 選擇峰谷（谷點(diǎn)），并且統(tǒng)計(jì)圖像的灰度平均值來找出像素值較高的區(qū)域；2)在這些區(qū)域內(nèi) 通過三基色像素值之差來判斷是否屬于白色圖像；3)將整個圖像分割成小塊然后標(biāo)識相 應(yīng)塊再進(jìn)行修正系數(shù)β的獲?。?)在圖像計(jì)算透射率的時候，需要對標(biāo)識的區(qū)域進(jìn)行β 系數(shù)修正；5)整個完成的圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng)處理。
[0016] 3、本發(fā)明所述方法可以很好的解決現(xiàn)有圖像處理方法（暗通道先驗(yàn)算法）在戶外 有霧圖像去霧過程中存在的大面積白色明亮區(qū)域的失真問題。
[0017] 4、本發(fā)明對大面積白色明亮區(qū)域的切割是基于自適應(yīng)灰度直方圖閾值Α，其閾值 根據(jù)圖像特征可變，并不固定。發(fā)明中提到的該區(qū)域顏色鑒定是基于三基色強(qiáng)度差值，其差 值屬于白色區(qū)域范圍的標(biāo)準(zhǔn)來自于統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0019] 圖2為谷點(diǎn)選取示意圖。
[0020] 圖3為具體示例1中待處理圖像。
[0021] 圖4為具體示例1中經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)（暗通道先驗(yàn)算法）處理后的圖像。
[0022] 圖5為具體示例1中經(jīng)本發(fā)明方法步驟3)處理后的待處理圖像.
[0023] 圖6為具體示例1中經(jīng)本發(fā)明方法處理后的圖像。
[0024] 圖7為具體示例2中待處理圖像。
[0025] 圖8為具體示例2中經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)（暗通道先驗(yàn)算法）處理后的圖像。
[0026] 圖9為具體示例2中經(jīng)本發(fā)明方法步驟3)處理后的待處理圖像.
[0027] 圖10為具體示例2中經(jīng)本發(fā)明方法處理后的圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明 的范圍。
[0029] 實(shí)施例1 :如圖1所示，本實(shí)施例提供一種圖像去霧增強(qiáng)的方法，包含如下步驟： S01:將待處理圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，統(tǒng)計(jì)出所述灰度圖像的灰度直方圖和灰度均值L ; S02:如圖2所示，從所述灰度直方圖中沿灰度最大值向灰度最小值方向?qū)ふ抑狈綀D數(shù) 值變化的谷點(diǎn)（圖2中圓圈畫中的部位），將各個谷點(diǎn)與所述灰度均值L比較，將找到的第 一個大于所述灰度均值L的谷點(diǎn)設(shè)定為所述灰度直方圖的閾值點(diǎn)A ; S03:確定所述待處理圖像的白