一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法技术

本发明专利技术涉及一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法，包括以下步骤：S1、基于预先构建的局部环境光投影恒常先验，获得雾天图像的全局环境光和局部环境光；S2、利用局部环境光投影恒常先验和全局环境光估计透射率，进一步优化透射率；S3、以局部环境光替代大气散射成像模型中的全局环境光，并基于Retinex理论，获得改进大气散射成像模型；S4、将局部环境光、优化后的透射率代入改进大气散射成像模型，输出雾天图像的去雾复原图像。相比与同类先验去雾算法，本发明专利技术提出的先验及去雾方法稳健高效，不但可避免引入人造干扰，如霍尔效应、异常颜色块，亦可保护去雾场景的亮度，去雾复原效果更加符合视觉感知。原效果更加符合视觉感知。原效果更加符合视觉感知。

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法


[0001]本专利技术属于图像去雾
，具体涉及一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法。

技术介绍

[0002]雾会影响大多室外成像设备获取信息的准确性。基于物理模型的复原策略根据大气散射模型，通过获取模型中透射率和环境光两大成像参数复原无雾场景，去雾能力提升明显，是目前研究和应用的主流去雾手段。
[0003]挖掘先验是获取成像参数实施去雾复原的有效方式，例如暗原色先验DCP、颜色衰减先验CAP、雾线先验HL、颜色通道差值有界先验BCP、伽马校验先验GCP等。以上述先验为基础，去雾方法主要包括像素级、图像块级以及先验结合学习策略三类。
[0004]像素级先验去雾通过挖掘单个像素颜色通道信息估计图像的透射率和环境光，这类方法的优点在于复杂度低运算速度快，其缺点在于先验中缺乏局部或全局特征信息，体现在常带来细节退化以及雾梯度变化较大像素处雾影残留。
[0005]图像块级先验策略以局部像素块为基础提取特征信息估计雾天图像的透射率，相比于像素级先验，像素块信息更加丰富，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于预先构建的局部环境光投影恒常先验，获得雾天图像的全局环境光和局部环境光；其中，所述局部环境光投影恒常先验以局部环境光和无雾像素的法向投影数值稳定为基础构建；S2、利用所述局部环境光投影恒常先验和全局环境光估计透射率，进一步利用预先构建的自适应阈值引导的L1
‑
TV滤波算法优化透射率，获得优化后的透射率；其中，所述自适应阈值引导的L1
‑
TV滤波算法包括滤波函数模型和自适应阈值函数模型；S3、以所述局部环境光替代大气散射成像模型中的全局环境光，并基于Retinex理论，获得改进大气散射成像模型；S4、将所述局部环境光、所述优化后的透射率代入所述改进大气散射成像模型，输出所述雾天图像的去雾复原图像。2.根据权利要求1所述的一种基于局部环境光投影恒常先验的图像去雾方法，其特征在于，所述S1具体为：步骤1.1、构建局部环境光投影恒常先验基于光学成像理论，雾天图像可采用大气散射成像模型表达，方程如下：x
i
＝y
i
·
t
i
+A(1
‑
t
i
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)上式中，x
i
是雾天图像x在位置(i1,i2)处的像素值，y
i
是对应的无雾像素，t
i
是该像素的透射率，A是全局环境光；在自然雾天图像中，透射率表达式满足：其中，γ是环境光衰减因子，d
i
是像素景深；在无雾图像中，若移动很小的位置，可认为像素值的变化趋于零，此过程可描述为：式(3)中，Δ
yi
是像素值变化，θ是像素的梯度方向和其所在背景的法方向的夹角，是像素y
i
从其梯度方向背景的法线方向的投影；式(4)中，是像素的梯度幅度，由于局部环境光一致，结合式(3)和式(1)，故有，上式中，是雾天图像中像素x
i
的法向投影变化量，计算方式与相同，雾会使得像素的切线方向和其背景的法线方向夹角变小，故会变大；式(5)中，由于A是常数，其表示局部环境光稳定，即其在任何方向的投影不变，结合式(3)和(5)，可得，式(6)中，等号右侧项(1
‑
t
i
)A即为局部环境光，通过计算局部区域的中各颜色通道中最大的进一步得到，如下式：
式(7)中，参数Ω
i
是以像素x
i
为中心的窗口，利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢天怡，徐昇，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：