基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法，本发明专利技术的方法利用场景的固有消色点估计不同颜色通道的散射系数比，据此准确计算出对应颜色通道的透射图，最终得到场景的真实反射率，从而恢复真实场景。与现有技术相比，本发明专利技术的方法能够有效处理由大气介质对不同波长光的不同强度散射导致的随距离变化改变色偏，具有无参数，计算快，效果好，无色偏等特点，适合于室外大气散射降质图像的恢复。

【技术实现步骤摘要】
基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法
本专利技术属于计算机视觉和图像处理
，具体涉及由于大气散射导致的降质图像(例如在雾霾天气下捕获的模糊图像)的恢复方法。
技术介绍
光线在大气传播过程中受大气粒子影响产生散射，导致捕获图像损失对比度和饱和度，进而使得图像质量明显降低，这样的低质量图像为后续计算机视觉任务带来极大的困扰。因此，对大气散射导致的低质量图像进行恢复或增强，提高其对比度和饱和度，就显得极为重要。目前，提高大气散射导致的低质量图像的对比度和饱和度有两个主流途径：基于图像增强的方法和基于图像恢复的方法。基于图像增强的方法将大气散射降质图像增强视为一种低对比度低饱和度图像的增强问题处理，代表性的方法有基于直方图均衡化的方法、基于Retinex的算法、基于图像融合的算法等。这些算法能将一些低对比度低饱和度的大气散射降质图像增强为高对比度高饱和度的增强图像，但由于缺乏物理基础，无法保证增强结果与实际场景一致，往往导致过度增强。基于图像恢复的方法利用大气散射模型(公式(1)，其中，J为场景辐射率，t为透射图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法，具体包括如下步骤：/nS1.将输入的彩色图像分解为红色、绿色和蓝色三个颜色通道，选择局部区域内信号弱的暗通道，计算对应的初始透射图并估算大气光；/nS2.根据对数域上红绿蓝三通道与均值差的二维空间各向异性值，搜索场景的固有消色点(即场景中各颜色通道反射率近似相等的点)；/nS3.根据场景固有消色点计算红、绿、蓝三个颜色通道相对暗通道的散射系数比，并据此计算对应颜色通道的透射图；/nS4.根据透射图相对强度估算天空区域；/nS5.对天空区域的透射图进行补偿；/nS6.利用补偿后的透射图恢复场景辐射率；/nS7.利用恢复后的场景辐射率和消色点估...

【技术特征摘要】
1.一种基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法，具体包括如下步骤：
S1.将输入的彩色图像分解为红色、绿色和蓝色三个颜色通道，选择局部区域内信号弱的暗通道，计算对应的初始透射图并估算大气光；
S2.根据对数域上红绿蓝三通道与均值差的二维空间各向异性值，搜索场景的固有消色点(即场景中各颜色通道反射率近似相等的点)；
S3.根据场景固有消色点计算红、绿、蓝三个颜色通道相对暗通道的散射系数比，并据此计算对应颜色通道的透射图；
S4.根据透射图相对强度估算天空区域；
S5.对天空区域的透射图进行补偿；
S6.利用补偿后的透射图恢复场景辐射率；
S7.利用恢复后的场景辐射率和消色点估算光源颜色，计算场景反射率。


2.根据权利要求1所述的基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方法，其特征在于，步骤S1的具体过程如下：
将输入图像I除以全图中像素点的最大值，确保在后续计算中图像的最大值不超过1；
I＝I/MAX(I)
记图像在像素点x处红、绿、蓝三个颜色通道的值分别为：Ir(x)、Ig(x)、Ib(x)；记图像在以像素点x为中心，周围15×15像素区域为Ω(x)，该区域内红、绿、蓝三个颜色通道中的最小值记为Id(x)；通过Ir(x),Ig(x),Ib(x)中与Id(x)中最亮10％点相对应的点的均值分别估计大气光Ac,(c∈{r,g,b})在红绿蓝三个通道的值：









初始透射图为：



其中，Ic(y)表示输入图像在RGB通道上的值。


3.根据权利要求2所述的基于散射系数比估计的大气散射降质图像恢复方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显石，李永杰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51