天候天时自适应的快速图像清晰化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种天候天时自适应的快速图像清晰化处理方法。该方法包括：对背景亮度进行梯度和像素值域联合滤波，预测图像环境光照(S1)；计算大气光强值，并依据纹理约束的误差椭球先验计算图像雾气浓度分布(S2)；判断降质图像是否处于散射环境，并根据环境参数计算透射率，进行散射去除(S3)；对于去散射图像进行光照重映射(S4)；判断降质图像是否处于低照度环境，并根据环境参数对选择性地对增强图像进行色偏去除(S5)；与传统基于模型的方法不同，本发明专利技术的方法无需进行天候区分，就可有效提升各类降质图像对比度，增强纹理边缘，恢复合理亮度，抑制色偏，且本发明专利技术方法计算开销低，可作为预处理插件加入到监控系统中以实现天候天时自适应图像获取。候天时自适应图像获取。

【技术实现步骤摘要】
天候天时自适应的快速图像清晰化处理方法


[0001]本专利技术涉及一种图像清晰化方法，尤其涉及一种天候天时自适应的快速图像清晰化处理方法，属于数字图像处理


技术介绍

[0002]室外监控的成像质量容易受到天候和天时的影响。在不同的天候如雾天，雨天，和不同的天时，如夜间，黎明中，室外监控系统所采集的图像都具有不同的降质特点：雾天图像对比度低，颜色退化；阴雨天图像，亮度不均，纹理模糊；夜间图像，亮度暗淡，可视度低。所以为了使监控系统能够在各种天候天时中运行，人们一直致力于采用图像清晰化方法来抑制图像降质，增强图像清晰度。
[0003]而这些图像清晰化方法主要分为通用的图像清晰化方法和针对特定环境的图像清晰化方法。通用清晰化方法包括直方图均衡化算法、自动颜色均衡化算法、小波方法和曲波变换。该类方法通常可以增强图像的对比度和减弱图像的色偏，但却容易造成过度增强，亮度失衡或者颜色失真现象。
[0004]针对特定环境的图像清晰化方法主要包括雾天清晰化方法，阴雨天清晰化方法和夜间清晰化方法。该类方法通常是依据成像降质原理来抑制特定气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天候天时自适应的快速图像清晰化处理方法，其特征在于包括如下步骤：A)获取降质图像I三个颜色通道I
r
，I
b
，I
g
的最大值I
max
，采用最大值滤波对I
max
进行滤波获得背景亮度I
back
，并对I
back
进行像素值域和梯度域联合滤波，从而获取降质图像对应的环境光照图像U；B)将U中灰度值较高的前百分之一的像素的均值视为大气光强值A。计算降质图像I与A的比值Z，将Z中各区域像素在RGB颜色空间中所构成的簇边界视为误差椭球面Q，根据Q的下边界坐标估计出降质图像在该区域的雾气浓度，并依次计算各区域得到粗糙雾气浓度图D
c
。依靠散射方程计算出去雾图像的纹理分布图J1；C)将J1中区域纹理强度作为D
c
置信度约束，可以得到D
c
的优化结果D
r
。若D
r
的均值位于[0.3，1]之间，则认为降质图像成像于散射环境中。对于散射环境图像，D
r
保持不变，对于非散射环境图像，D
r
乘以散射参数0.7，从D
r
计算得到D
op
。计算1
‑
D
op
得到透射率t。利用透射率t、大气光强值A，环境光照U以及散射成像方程还原出去散射增强图像J2；D)为了抑制成像环境中光照得不均匀分布，增强图像暗部细节，根据环境光照图像U对J2进行光照重映射，得到增强图像J3；E)计算U中灰度值较低的百分之50的像素的均值作为环境感光值G。如果G低于40，说明判断降质图片成像于低照度环境中。对于处于低照度环境中的降质图像，额外进行色偏去除，从而得到最终的清晰化图像J；其中：所述步骤A)包括：用像素值域和梯度域联合滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，胡海苗，刘偲，赵子琛，李波，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：