[发明专利]一种基于多次引导滤波的图像去雨雪方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其是涉及一种基于多次引导滤波的图像去雨雪方法。

背景技术

对雨天或者雪天拍摄的照片，通常在背景图片中叠加一些明亮的雨线或者雪花，这些雨线和雪花不仅影响了我们的视觉效果，而且还会降低一些计算机视觉算法的性能效果，例如物体识别，跟踪，图像检索等等。去雨雪在视频监控，城市交通，图像的检索有着很好的应用。

在计算机视觉领域中，视频中的去雨雪已经取得了很好的效果，但是在背景中有运动的物体，有些算法效果较差。单一图像去雨雪方法较少，Yu-Hsiang Fu等（Yu-Hsiang Fu,Li-Wei Kang,Chia-Wen Lin,and Chiou-Ting Hsu,“SINGLE-FRAME-BASED RAIN REMOVAL VIA IMAGE DECOMPOSITION⁺”,in Proc.IEEE Int.Conf.Acoustics,Speech&Signal Processing,May2011,Prague,Czech Republic,pp.1453-1456）提出基于稀疏编码和字典学习的雨线去除的方法，该方法虽然能很好去除雨，但不能去雪，算法也相对复杂；Jing Xu等（Jing Xu,Wei Zhao,Peng Liu&Xianglong Tang,“An Improved Guidance Image Based Method to Remove Rain and Snow in a Single Image”,CCSE Computer and Information Science Journal,2012,vol.5,no.3,pp.49-55）提出基于雨雪成像模型同样用到引导滤波的去雨雪方法，虽然算法简单，但是去除效果较差，也很模糊。

发明内容

本发明的目的在于提供可改善雨天、雪天条件下所摄取图像的视觉效果，提高视觉算法准确性的一种基于多次引导滤波的图像去雨雪方法。

本发明包括以下步骤：

1）以图像本身为引导图像，对有雨或有雪的图像进行引导滤波，得到高频和低频部分；

2）以边缘增强的低频部分为引导图像，对高频部分进行引导滤波后，加上低频部分得到恢复图像；

3）在得到的恢复图像和输入图像取最小值，得到清晰的恢复图像；

4）在清晰恢复图像和恢复图像取权衡，得到清晰度和去除效果较好的最终恢复图像。

在步骤1）中，所述有雨或有雪的图像的数学模型为：

I_in＝I_b+I_r

观测图像I_in可以分解成两个部分：

一个部分称之为背景图像：I_b；

另一个部分称之为雨线（雪花）图像：I_r；

所述以图像本身为引导图像，对有雨或有雪的图像进行引导滤波，得到高频和低频部分的具体方法可为：

将所要处理的观测图像I_in作为guided filter的参考图像，同时作为guided filter输入图像进行guided filter处理，得到图像的低频部分I_LF，将输入图像减去低频图像得到高频部分I_HF：

ILF=Iinguide]]>

IHF=Iin-Iinguide]]>

其中：表示对I_in进行以自身为引导图像进行的guided filter处理，I_LF和I_HF分别是输入图像的低频和高频部分。