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一種基于環(huán)境光模型的單幅圖像去霧方法及裝置的制造方法_3

文檔序號:9922460閱讀:來源:國知局
不同低通濾波器的組 合濾波,然后對濾波結果求取加權平均^獲得初始環(huán)境光遮罩^^,(.^),再求取滿足下式的 偏移量Voffset:
[0120] = max(/(,v) - (x)), V.v e image ;
[0121] 通過W下公式獲得估計值f?(x);
[012^ FW =巧姑切-K"。;
[0123] 或者求取滿足下式的偏移系數(shù)入V:
[0124] 二 min(/( J)手巧、-化 V-Y e image :
[01巧]通過W下公式獲得估計值r(充);
[0126] 化'?-)=巧腳?斗-;
[0127] 還能采用暗通道的方法估計環(huán)境光遮罩巧對,具體操作為求出原始圖像R、G、B = 通道最小通道值,再在各個局部區(qū)域內對最小通道值做最小值濾波,將濾波結果作為環(huán)境 光遮罩F(對的估計值,即按W下公式完成估計:
[0128] min (min(7' 〇.))) = ".、.)mill (£7(.、.).片(一\'))+【''("V) ? 0 + K(.、.)= !/(.、.) VeO(-Y!) C ' VGQ(X)
[0129] 其中C為R、G、BS個顏色通道,Q (X)為大小為aXa的局部區(qū)域,a為局部區(qū)域長度, 常用取值一般為7~11,但不限于此。
[0130] 最后使用雙邊濾波器或者引導濾波器對估計出的環(huán)境遮罩內:對進行精細化得到 巧對。
[0131] 在本實施例中,利用估算出的環(huán)境光圖怎1〇句和環(huán)境光遮罩估算出場景目標 反射率P(X),可W采用如下方式來實現(xiàn):使用如下公式
[0133] 最終估計出物體表面反射率P(X),其中k為一個補償系數(shù),常用取值一般在0.8~ 1.0,但不限于此。
[0134] 在本實施例中,逐個通道處理,最終得到去霧后的清晰圖像,可W采用如下方式來 實現(xiàn):對原始圖像多通道加權亮度圖I(X)使用如下去霧公式執(zhí)行去霧操作:
[0137] 其中Auni為均勻照度常量,取值為此時亮度位深度所能表示的最大數(shù)字的0.8~ 1.0倍,本實施例中取值為200~255,但不限于此;Ires(X)為去霧后的清晰圖像,I(X)為原始 圖像多通道加權亮度圖,若/片)為環(huán)境光圖估計值,F(xiàn)(X)為環(huán)境光遮罩估計值;
[0138] 根據(jù)需求,也可W利用如下公式進行結果調整:
[01 39] I res (X) = Ires (X ) it !offset
[0140] !offset為亮度偏移量,取值為此時亮度位深度所能表示的最大數(shù)字的0~0.08倍, 本實施例中取值為0~20,但不限于此;I^res(X)為結果調整后的清晰圖像。
[0141] 在本實施例中,逐個通道處理,最終得到去霧后的清晰圖像,可W采用如下方式來 實現(xiàn):
[0142] 利用圖像的多通道信息并對含有亮度信息的通道使用去霧公式Ires(X) =Auni ? P (X)和l/res(X) = Ires(X)±Inffset,逐個通道進行處理,最后整合所有通道信息得到去霧后的 清晰圖像。
[0143] 結合圖1(圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的單幅圖像去霧方法流程圖)W及優(yōu)選實施例 對上述實施例提供的單幅圖像去霧方法進行更加詳細的說明。如圖2所示,該流程包括W下 步驟(步驟S202-步驟S212),結合圖3(1)和圖3(2)更為具體的說明了環(huán)境光圖&'(.v)估計 流程(步驟S206-步驟S20618),結合圖4(1)和圖4(2)更為具體的說明了環(huán)境光遮罩#(對估 計流程(步驟S208-步驟S20826);
[0144] 步驟S202,讀入原始圖像;
[0145] 步驟S204,獲得原始圖像多通道加權亮度圖I(X),使用步驟S202獲得的原始圖像, 將它的各通道分別乘W加權系數(shù)并求和獲得多通道加權亮度圖I(X),其中加權系數(shù)可W按 各種圖像標準規(guī)定的取值,或是特定的,也可W是任意的;可選用如下加權系數(shù)來計算獲得 原始圖像多通道加權亮度圖I(X),計算公式為:
[0146] I(x)=0.299R+0.587G+0.114B
[0147] 步驟S206,使用步驟S204得到的原始圖像多通道加權亮度圖I(X)進行環(huán)境光圖 后化\-)估計。
[0148] 使用圖3(1)所示的步驟S206-S2066總體估計方法對環(huán)境光圖臺(A-)進行估計。
[0149] 步驟S2062對原始圖像多通道加權亮度圖I(X)進行低通濾波,得到初始環(huán)境光圖 甸W,將多通道加權亮度圖Kx)'濾波結果和初始壞境光圖旬作差并取全局最大值, 將結果作為偏移量Eloffset,公式如下:
[0150] 左/。泌e,二 max(巧句-易4,.,(對),Vx e.image ;
[0151] 或將多通道加權亮度圖I(X)濾波結果和初始環(huán)境光圖白(X)相除并取全局最大 值,將結果作為偏移系數(shù)如,公式如下:
[01W]屯.=max(八―Y') £7"," (―V))' V-Y' e image
[0153] 步驟S2064利用步驟S2062得到的初始環(huán)境光圖旬和偏移量Elnffset或偏移系 數(shù)入E估計出環(huán)境光圖勘片),將初始環(huán)境光圖島對加上偏移量ElDff set,公式如下:
[0154] 目I(X) =封喊騎+風順M
[0155] 或初始環(huán)境光圖U)乘上偏移系數(shù)Ae,公式如下:
[0156] 色心)二'色4
[0157] 步驟S2066對步驟S2064估計出的環(huán)境光圖蔚(詩用引導濾波器或雙邊濾波器進行 精細化。
[0158] 由圖3(2)所示的步驟S2068-步驟S20618的兩個估計例進一步對環(huán)境光圖后/'(.Y) 估計方法進行說明。
[0159]步驟S2068,讓步驟S204得到的原始圖像多通道加權亮度圖I(X)分別和大尺度高 斯模糊核Fl(X)和小尺度高斯模糊核Fs(X)相卷積,結果分別記為Zarge(.Y),UU(X),然后將 句除.句,從相除結果中取出全局最大值并作為偏移系數(shù)Ae,公式為:
[0161] 步驟S20610,使用步驟S2068中的大尺度高斯模糊核Fi(X)和原始圖像多通道加權 亮度圖I(X)的卷積結果?/arge(X)乘上步驟S2068算出的偏移系數(shù)Ae,最終估算出環(huán)境光圖 丘/(.V),計算公式如下:
[0162] 臺(A)二 乂,,,. /(X)* F'(-、:)二 乂,.7,;巧'.(A)
[0163] 步驟S20612,對步驟S20610中估計出的環(huán)境光圖&(Y)使用雙邊濾波器或引導濾 波器進行細化。
[0164] 步驟S20614,讓步驟S204得到的原始圖像多通道加權亮度圖I(X)分別和大尺度高 斯模糊核Fl(X)和小尺度高斯模糊核Fs(X)相卷積,結果分別記為(詩,將 石.切)減去夫argg(X)并取全局最大值從而得到偏移量Eloffset,計算公式如下:
[01 化]里 4伽二[化* 尸、* C (.刮眶=[人九呼'(-、-)]屬
[0166] 步驟S20616,將步驟S20614獲得的濾波結果7響e的加上偏移量Elnffset,從而估計 出臺(J)。計算公式如下:
[0167 ] V = 1:,1.班g.e的 + El"訴幻=I(X)* 巧的.+ 巧〇惟"
[0168] 步驟S20618,對步驟S20616中估計出的環(huán)境光圖教(句使用雙邊濾波器或引導濾 波器進行細化。
[0169] 步驟S208,使用步驟S204得到的原始圖像多通道加權亮度圖I(X)進行環(huán)境光遮罩 估計。
[0170] 使用圖4(1)所示的步驟S208-S2086總體方法對環(huán)境光遮罩古V)進行估計。
[0171] 步驟S2082利用具有低、較低、中等、較高、高截止頻率的多個低通濾波器(常用3~ 5個,但不限于此)構成一個濾波器組,逐一對I(X)進行某種低通濾波或者多個不同低通濾 波器的組合濾波,然后對濾波結果求取加權平均W獲得初始環(huán)境光遮罩巧。。權),再求取滿 足下式的偏移量Vrffset:
[0172] = max(/('-V) - (.o),V.V 居 image
[0173] 或者求取滿足下式的偏移系數(shù)入V:
[0174] 二 minW.vH- K,", (.、0),v'r e image :
[01巧]步驟S2084利用步驟S2082獲得的初始環(huán)境光遮罩&。(句,偏移量Voffset或偏移系 數(shù)Av估算出環(huán)境光遮罩FU),計算公式為
[0176] F的=gw,樹-。,或戶的=巧。e 腳?
[0177] 步驟S2086使用雙邊濾波器或引導濾波器對步驟S2084獲得環(huán)境光遮罩估計值 f'U)進行精細化。
[0178] 步驟S208-S20810使用暗通道的方法對環(huán)境光遮罩f>(x)進行估計。
[0179] 步驟S2088求出原始圖像R、G、B=通道最小通道值,再在各個局部區(qū)域內對最小通 道值做最小值濾波,將濾波結果作為環(huán)境光遮罩n種的估計值,即按W下公式完成估計:
[0180] min (Oiiii(T(V))) = Ztr) min (£7(jf).片('V))-hF(.v)?0-f r(- veQ(x) C 一 . . vgQ.(x:)
[0181] 其中C為R、G、BS個顏色通道,Q (X)為大小為aXa的局部區(qū)域,a為局部區(qū)域長度, 常用取值一般為7~11,但不限于此。
[0182] 步驟S20810對步驟S2088獲得環(huán)境光遮罩估計值fYv)用雙邊濾波器或引導濾波器 進行精細化。
[0183] 由圖4(2)所示的步驟S20812-步驟S20826的兩個估計例進一步對環(huán)境光遮罩 戶(.V)估計方法進行說明。
[0184] 步驟S20812利用不同尺度組合濾波的方法,將原始圖像多通道加權亮度圖I(X)與 大、中、小=尺度的高斯模糊核分別進行卷積操作,并做加權平均獲得初始環(huán)境光遮罩 巧,",Cx),公式為:
[0185] ('V)=之].巧[/(-\-) * F (幻] / 二-1
[0186] 其中CO 1為權重,一般取1/3,但不限于此。Fi(X)為不同尺度的高斯模糊核。
[0187] 步驟S20814將I(X)和小尺度高斯模糊核Fs(X)相卷積,結果記為;^,視村),接著將 對除W步驟S20812獲得的初始環(huán)境光遮罩巧。。知)并取全局最小值,獲得偏移系數(shù)Av。 得出Av為如下公式所示:
[0189] 步驟S20816將步驟S20814獲得的Av乘上步驟S20812獲得的巧(材算出環(huán)境光遮罩 n對的估計值,公式為
[0190
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