[发明专利]图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及去除图像中的雾的图像处理装置以及图像处理方法。

背景技术

作为去除图像中的雾的图像处理方法，例如已知有非专利文献1所记载的方法。在该图像处理方法中，图像处理装置通过将输入图像的各像素(各pixel)的像素值(R、G、B)除以气辉的像素值(R、G、B)，对输入图像进行校正。另外，图像处理装置使用被称为暗通道(Dark Channel)的局部区域中的R、G、B的最小值，推定已校正的输入图像的雾的密度。然后，图像处理装置根据雾的密度，计算粗略精度的透过率。而且，图像处理装置使用被称为软抠图(soft matting)的方法，计算精细精度的透过率。图像处理装置使用该透过率，去除图像中的雾。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：K.He，J.Sun and X.Tang、“Single Image Haza Romoval Using Dark Channel Prior”CVPR，2009

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，图像处理装置在局部区域中求出暗通道。该局部区域优选是透过率被视为固定的区域。但是，在上述的非专利文献1所记载的方法中，局部区域为以求出暗通道的像素为中心的预先规定的大小的区域。因此，局部区域中的透过率不固定且不均匀。从而，虽然在上述的非专利文献1的方法中图像处理装置通过软抠图进行均匀化处理，但是软抠图的处理负荷高，需要处理时间。

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种以较低的处理负荷高速地去除图像中的雾的图像处理装置、图像处理方法以及控制程序。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，在本发明中提供图像处理装置，该图像处理装置具有：暗通道图像生成部，其根据输入图像，生成暗通道图像；透过率图像生成部，其根据暗通道图像生成部生成的暗通道图像和气辉像素值，生成透过率图像；透过率校正部，其对透过率图像生成部生成的透过率图像进行校正；以及雾去除图像生成部，其根据由透过率校正部校正后的透过率图像、气辉像素值以及输入图像，去除输入图像中的雾。

另外，在本发明中，透过率校正部将透过率图像分割成规定区域，利用分割后的各规定区域的各像素的透过率的平均值进行二值化，且根据各规定区域中的被二值化的各值的个数和各规定区域内的各值的透过率的平均值，选择各规定区域内的各像素的透过率。根据这样的结构，与软抠图相比，能够在不增加处理负荷的情况下进行透过率的均匀化。

另外，在本发明中，透过率校正部对透过率图像执行形态学处理。根据这样的结构，也能够在不增加处理负荷的情况下进行透过率的均匀化。

另外，在本发明中，具有透过率整形部，该透过率整形部将由透过率校正部校正后的透过率图像的各像素的透过率与透过率图像生成部生成的透过率图像的各像素的透过率相乘，且对相乘后得到的值进行平方根运算，由此，对透过率图像进行整形，雾去除图像生成部根据由透过率整形部整形后的透过率图像、气辉像素值以及输入图像，去除输入图像中的雾。根据这样的结构，能够在透过率校正部进行了透过率图像的校正的情况下抑制光晕的产生。

另外，在本发明中，具有范围校正部，该范围校正部扩大输入图像的范围，暗通道图像生成部根据由范围校正部扩大了范围的图像，生成暗通道图像，雾去除图像生成部根据由透过率校正部校正后的透过率图像、气辉像素值以及由范围校正部扩大了范围的图像，去除图像中的雾。根据这样的结构，能够扩大输入图像的动态范围来降低图像中的雾。

另外，在本发明中，范围校正部具有：第1范围校正部，其扩大输入图像的区域的范围；第2范围校正部，其将输入图像分割成多个区域，且扩大分割后的多个区域的范围；以及合成部，其合成由第1范围校正部扩大了范围的图像和由第2范围校正部扩大了范围的图像。根据这样的结构，在多个分层中合成范围扩大后的图像，能够更可靠地实现雾的降低。

另外，在本发明中，合成部对由第1范围校正部扩大了范围的图像乘以第1系数，对由第2范围校正部扩大了范围的图像乘以第2系数，且对这些图像进行相加。根据这样的结构，能够在对各图像进行了加权的基础上进行图像的合成。

另外，在本发明中，第2范围校正部对扩大了范围的图像执行插值处理。因此，能够在分割后的区域之间具有像素值的连续性。