[发明专利]一种基于图像雾霾浓度估计的单幅图像去雾方法

权利要求书

1.一种基于图像雾霾浓度估计的单幅图像去雾方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：输入雾霾图像I，并获取雾霾图像的暗通道图像I^dark，并采用暗原色先验方法获取雾霾图像的大气光照估测值A^c，c＝{R，G，B}；

步骤2：将输入的雾霾图像从RGB空间变换到HSV空间，将HSV空间中的SV通道图像分割成大小为r×r的局部块Ω，并计算每个局部块Ω与任意大气传输值关联的特征向量；

每个局部块的特征向量包括色调方差σ、韦伯对比度均值w以及饱和度均值

步骤3：利用清晰图像MVG模型(μ₁，∑₁)和雾霾图像MVG模型(μ₂，∑₂)的特征向量分别与输入的雾霾图像的局部块的归一化特征向量之间关系，获得与任意大气传输值t关联输入的雾霾图像的雾霾浓度；

其中，μ₁和μ₂分别表示清晰图像MVG模型和雾霾图像MVG模型的所有局部块特征向量均值，∑₁和∑₂分别表示清晰图像MVG模型和雾霾图像MVG模型的所有局部块特征向量的方差；

步骤4：令步骤3获得的与任意大气传输值t关联输入的雾霾图像的雾霾浓度取得最小值，得到对应的初始最优大气传输值；

步骤5：采用引导滤波器细化最优大气传输值t₀(x)，得到细化后的最优大气传输值t₁(x)；

步骤6：将步骤5得到的细化后的最优大气传输值t₁(x)、大气光照估测值A^c以及雾霾图像中每个像素的亮度值I^c(x)按以下公式计算，得到清晰图像L：

I^c(x)＝L^c(x)t₁(x)+A^c(1-t₁(x))，c＝R,G,B

其中，L^c(x)为清晰图像L的c通道像素x的灰度值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与任意大气传输值t关联输入的雾霾图像的雾霾浓度按照以下公式计算：

其中，b表示中间向量B的所有元素之和，且c_i表示特征调节参数，i＝1,2,3，A(i,j)表示中间矩阵A中的元素，

L₁和L₂分别是∑₁和∑₂的分解矩阵，满足

max_f，min_f分别表示特征f较大的前0.1％个特征值的均值，以及特征值较小的0.1％特征值的均值，f包括色调方差σ、韦伯对比度均值w以及饱和度均值

k_i为特征归一化参数，i＝1,2,3；

s(x)表示局部块Ω中像素x的饱和度值；A表示雾霾图像中的大气光值，v_A表示大气光值A在HSV颜色空间的亮度通道值，v(x)表示输入雾霾图像中像素x处的亮度通道值；

Δv(x)表示局部块Ω中像素x的亮度对比度，Δv(x)＝|v(x)-v_b(x)|，v_b(x)为局部块Ω中像素x的背景亮度，由v(x)通过一个低通滤波器获得，即：v_b(x)＝LF(v(x))，LF为低通滤波器；

是局部块Ω中所有像素的亮度通道值的平均值，N为局部块中像素数目＝r×r。