The invention discloses an atmospheric visibility calculation method based on image degradation model, which belongs to the field of image processing. According to McCartney atmospheric scattering model, image degradation model is decomposed into incident light attenuation model and atmospheric light imaging model, image restoration model is established, and clear image J is calculated from original image I. The relationship between visibility and original image I and clear image J is established by using the relationship between extinction coefficient and visibility and wavelength. Under different visibility, each original image is obtained, and the clear image corresponding to each visibility is calculated by using the relationship between visibility and the original image I and the clear image J. Four image quality indexes are normalized and added by range transformation method, and the comprehensive evaluation of the image is obtained. The best visibility corresponding to the clear image is selected as the number to be solved. The qualitative results of visibility are obtained by quantitative and qualitative correspondence. The invention has the advantages of low cost, easy implementation, automatic realization and avoidance of human error.
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法
本专利技术属于图像处理领域,具体涉及一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法。
技术介绍
能见度是气象观测的常规项目之一,它反映了人眼透过大气可以辨识物体的最远距离,也是间接描述大气污染程度的一个重要参量,在国民经济中许多方面都有重要应用。在气象学上,能见度是识别气团特性的关键参数之一,它代表了大气光学状态。近年来由于雾、霾、沙尘暴以及暴雨(雪)等天气现象造成的大气低能见度,是制约国民经济发展的重要因素,逐步开展能见度预报是保障国民经济良好发展的重要工作。当前最主要的能见度测定方法有目测法与器测法(大气透射、散射仪法)。人工目测具有主观性,其规范性和客观性相对较差,能见度的观测值取决于观测者对于目标物的光度测定和尺度的特征,以及对比阔值,因此测量结果在一定程度上并不准确;相对于目测法的不足,器测法在这些方面显示出一定的优势,观测仪器能够在每间隔很短的一段时间对能见度进行测量,随着观测数据基数增多,精度也相应得以提高。但是,目前的能见度观测仪器存在设备造价高、调试复杂、大规模应用时工作量和成本巨大等问题,无法进行密集架设,难以实现大气能见度的全方位实时监测。
技术实现思路
针对上述能见度估计的重要性和当前方法的局限性,本专利技术提出了一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法。具体步骤如下:步骤一、根据经典的McCartney大气散射模型,将图像退化模型分解为入射光衰减模型和大气光成像模型,进而建立图像复原模型,由成像设备实际捕获的原始图像I计算出清晰图像J;图像退化模型分解公式如下:I=J·t+A(1-t)其中,I表示成 ...
【技术保护点】
1.一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一、根据经典的McCartney大气散射模型,将图像退化模型分解为入射光衰减模型和大气光成像模型,进而建立图像复原模型,由成像设备实际捕获的原始图像I计算出清晰图像J;图像退化模型分解公式如下:I=J·t+A(1‑t)其中,I表示成像设备实际捕获的目标物体的原始图像,J表示最终要得到的清晰图像,t=e
【技术特征摘要】
2018.12.25 CN 20181158699441.一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一、根据经典的McCartney大气散射模型,将图像退化模型分解为入射光衰减模型和大气光成像模型,进而建立图像复原模型,由成像设备实际捕获的原始图像I计算出清晰图像J;图像退化模型分解公式如下:I=J·t+A(1-t)其中,I表示成像设备实际捕获的目标物体的原始图像,J表示最终要得到的清晰图像,t=e-σd表示由于大气介质的散射和吸收作用所形成的大气透射率,A表示大气光的值;J·t表示入射光衰减模型;A(1-t)表示大气光成像模型;由此得到图像复原模型中的清晰图像J为:步骤二、利用消光系数与能见度、波长存在的关系,建立能见度与原始图像I和清晰图像J之间的关系;关系式如下:V表示能见度;κ表示特定消光系数;λ表示光的波长;步骤三、在不同的能见度下分别各获取一张原始图像,利用能见度与原始图像I和清晰图像J之间的关系,计算各能见度对应的清晰图像;步骤四、针对每张清晰图像,利用四个图像质量指标采用极差变换法分别进行归一化后加和,得到该图像的综合评价;步骤五、从各清晰图像的综合评价结果中,选择最好的清晰图像对应的能见度,作为待求解数值,通过定量和定性的对应关系,得到能见度定性结果。2.如权利要求1所述的一种基于图像退化模型的大气能见度计算方法,其特征...
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