System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种图像去模糊系统及其方法技术方案_技高网

一种图像去模糊系统及其方法技术方案

技术编号:39977238 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 01:15
一种图像去模糊系统及其方法,包括如下模块:图像输入模块;大气环境模型模块,用于计算环境中的悬浮物质折射光线对图像产生影响;暗通道先验原理模块,用于计算光线透视率估值,初步得到清晰图像;强度约束模块,用于计算不同场景图像的亮度分布特征,自适应调整光线透视率以获得最佳的去模糊效果;亮度约束模块,用于在去模糊过程中保持原始图像的亮度水平和图像边缘信息;色彩约束模块,用于在去模糊过程中保持原始图像的色彩平衡,防止算法增强和融合过程中产生过度的色彩失真和不自然的色偏;图像输出模块。本发明专利技术处理图像去模糊通过在暗通道先验原理的基础上加入三个动态调整约束函数,可以得到更加清晰的图像,提高了模糊图像的观感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像,具体地说是一种图像去模糊系统及其方法


技术介绍

1、空气中悬浮的细小水滴和颗粒物镜大气散射后导致图像出现模糊现象,模糊图像存在对比度低,饱和度低,纹理细节丢失,颜色出现偏差等问题,严重影响图像识别质量、目标跟踪的精度及图像复原的清晰程度,降低图像去模糊影响,提升图像清晰化具有重要的实际意义。目前图像去模糊算法可以分为基于图像增强的方法,基于图像复原的方法和基于深度学习的方法。基于图像增强的方法主要通过去除图像噪声和提高图像对比度恢复出无雾图像。基于图像复原的方法大多以大气散射模型为基础,通过估计透射率和大气光实现去模糊,但是容易出现参数估计不准确等问题,影响生成图像质量.基于深度学习的方法主要通过卷积神经网络实现端到端去模糊,相比基于图像增强和图像复原的方法,其生成图像的质量得到大幅提升,但同时伴随着模型复杂度的提升和运行效率的降低。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种图像去模糊系统及其方法,用以解决现有技术中的缺陷。

2、本专利技术通过以下技术方案予以实现:

3、一种图像去模糊系统,包括如下模块:

4、图像输入模块,用于输入待处理的模糊图像;

5、大气环境模型模块,用于计算环境中的悬浮物质折射光线对图像产生影响;

6、暗通道先验原理模块,用于计算光线透视率估值,初步得到清晰图像;

7、强度约束模块,用于计算不同场景图像的亮度分布特征,自适应调整光线透视率以获得最佳的去模糊效果;

8、亮度约束模块,用于在去模糊过程中保持原始图像的亮度水平和图像边缘信息;

9、色彩约束模块,用于在去模糊过程中保持原始图像的色彩平衡,防止算法增强和融合过程中产生过度的色彩失真和不自然的色偏;

10、图像输出模块,用于生成去模糊后得到的清晰图像。

11、一种图像去模糊方法,包括如下步骤:

12、步骤一:获取待处理的原始模糊图像并通过图像输入模块输入待处理的模糊图像;

13、步骤二:利用大气环境模型模块构建大气环境模型,利用暗通道先验原理模块计算光线透视率,得到初步去模糊重建结果;

14、步骤三:亮度约束模块使用直方图统计原始图像的像素亮度特征,强度约束模块使用图像质量评价函数计算初步重建结果的强度约束函数;

15、步骤四:利用色彩约束模块计算原始图像中每个像素点的亮度与光照值的比值并将此特征迁移到重建图像中;

16、步骤五:计算原始图像和重建图像每个通道的均值和标准差,将重建图像每个像素每个通道的值减去该通道的均值,乘以原始图像和重建图像该通道的标准差比值,最后加上原始图像的均值;

17、步骤六:图像输出模块输出得到去模糊后的清晰图像。

18、如上所述的一种图像去模糊方法,所述的步骤二中的构建大气环境模型的构建公式如下:

19、i真实=i清晰(x)t(x)+a(1-t(x))

20、其中,i真实为相机受光线、雾霾等影响,捕获到的模糊降质非清晰图像;i清晰为理想化的未受环境影响的清晰图像,即想要重建恢复出的图像;用来表示环境的光线透射率,当t(x)越大,表示较多的光线能够透过空气,即环境对于图像的影响较小,当t(x)=1时,为绝对纯净的环境,当t(x)=0时,为不透光的环境;a为环境光照值,代表了当环境中光照的强度,当光照强度越大时,对图像产生的模糊和降质越多,i清晰(x)t(x)表示环境中的悬浮物质遮挡光线对图像产生影响,a(1-t(x))表示环境中的悬浮物质折射光线对图像产生影响,该公式表示了图像受环境影响变模糊的过程。

21、如上所述的一种图像去模糊方法,所述的i清晰(x)偏大说明(i原始(x)-a)/t(x)偏大,由于i原始(x)-a≤0,因此光线透视率t(x)的计算结果偏大导致重建图像偏亮。在暗通道先验的基础上,通过对光线透视率t(x)添加去模糊强度约束p(x),限制t(x)的大小,以解决重建图像过亮问题,公式如下:

22、

23、

24、如上所述的一种图像去模糊方法,所述的步骤四中将原始图像中每个像素点的亮度与光照值的比值迁移到重建图像中,以确保重建图像与原始图像的光照分布一致,实现对去模糊重建图像的局部亮度约束,公式如下:

25、

26、其中,j(x)表示经过亮度约束后的图像,l0表示为原始图像中的光照强度的平均值。

27、如上所述的一种图像去模糊方法,所述的步骤五中计算原始图像和重建图像每个通道的均值μc、μ′c和标准差σc、σ′c,用于表示图像色彩的分布规律,公式如下:

28、

29、

30、其中,c∈{r,g,b}表示通道,n表示像素点个数,ic(xi)、i′c(xi)表示像素xi在通道c上的值。

31、本专利技术的优点是:本专利技术处理图像去模糊通过在暗通道先验原理的基础上加入三个动态调整约束函数,可以得到更加清晰真实的图像,提高了模糊图像的观感和信息量。

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【技术保护点】

1.一种图像去模糊系统,其特征在于:包括如下模块:

2.一种图像去模糊方法,其特征在于:包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的步骤二中的构建大气环境模型的构建公式如下:

4.根据权利要求3所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的I清晰(x)偏大说明(I原始(x)-A)/t(x)偏大,由于I原始(x)-A≤0,因此光线透视率t(x)的计算结果偏大导致重建图像偏亮。在暗通道先验的基础上,通过对光线透视率t(x)添加去模糊强度约束P(x),限制t(x)的大小,以解决重建图像过亮问题,公式如下:

5.根据权利要求2所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的步骤四中将原始图像中每个像素点的亮度与光照值的比值迁移到重建图像中,以确保重建图像与原始图像的光照分布一致,实现对去模糊重建图像的局部亮度约束,公式如下:

6.根据权利要求2所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的步骤五中计算原始图像和重建图像每个通道的均值μc、μ′c和标准差σc、σ′c,用于表示图像色彩的分布规律,公式如下:

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【技术特征摘要】

1.一种图像去模糊系统,其特征在于:包括如下模块:

2.一种图像去模糊方法,其特征在于:包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的步骤二中的构建大气环境模型的构建公式如下:

4.根据权利要求3所述的一种图像去模糊方法,其特征在于:所述的i清晰(x)偏大说明(i原始(x)-a)/t(x)偏大,由于i原始(x)-a≤0,因此光线透视率t(x)的计算结果偏大导致重建图像偏亮。在暗通道先验的基础上,通过对光线透视率t(x)添加去模...

【专利技术属性】
技术研发人员:张林梁闫连山李烁李朝霞曹桂芳李赛飞李靖宇靳莹
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:

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