[发明专利]一种雾霾图像增强处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像增强处理方法及系统，特别是涉及一种基于移动终端的雾霾图像增强处理方法及系统。

背景技术

随着工业的不断发展，大气污染的不断加剧，空气质量明显下降，特别是在北方，近几年冬天的雾霾天气数逐年增加，在严重危害人们身体健康的同时，对人们生活和工作也造成很大影响。在很多情况下，人们经常需要在室外拍摄高清晰度图像，但由于受限于天气因素，往往成像距离很近、画面模糊不清楚，因此在雾霾天气下仍然能获取清晰的图像成为大众的迫切需求。

目前市场上手机等各种移动设备中普遍已有图像增强功能，可以对拍摄到的画面进行增强，提高图像对比度，但是对于雾霾天拍摄的图像没有特殊的处理模块及处理方法，采用通用增强方法对雾霾图像增强的效果不佳。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种雾霾图像增强处理方法及系统，以提高对雾霾图像的增强处理效果，使得用户在雾霾天气下仍然能获取清晰的图像。

为达上述目的，本发明提出一种雾霾图像增强处理方法，包括如下步骤：

步骤一，利用摄像装置获取初始雾霾图像；

步骤二，采用基于双边滤波与暗通道去雾霾的方法对该初始雾霾图像进行针对性图像增强，以在保证图像边缘细节信息的前提下实现雾霾天气下图像的增强处理；

步骤三，将获得的增强后的无雾霾图像进行输出显示。

进一步地，步骤二进一步包括：

步骤S1，对该初始雾霾图像采用双边滤波器进行图像滤波，获得边缘细节增强的图像Y(x)，其中每个像素点i的数值记为Y(x_i)；

步骤S2，对该初始雾霾图像进行大气光值估计，获得大气光值A；

步骤S3，对步骤S1的滤波残差进行二次双边滤波获得残差滤波图像ε，并计算出图像的大气散射估计值；

步骤S4，根据大气散射估计值与大气光值A计算获得大气透射率；

步骤S5，利用大气透射率对该初始雾霾图像进行去雾霾复原，获得增强后无雾霾图像。

进一步地，该步骤S2通过如下步骤实现：

(1)对拍摄到的初始雾霾图像求取暗通道图像，依据亮度值选取一定比例的像素点并记录其像素坐标位置；

(2)于该初始雾霾图像中找到步骤(1)中记录的点，求取该些点在R、G、B三个颜色通道上的最大强度数值，记为大气光分别在三个通道内的估计值，记大气光值为A。

进一步地，于步骤S3中，该大气散射估计值利用如下公式计算获得：

其中，α为参数因子，残差滤波图像ε＝F[(Y(x)-Y(x_i))]，F[·]表示双边滤波操作。

进一步地，于步骤S3中，精确的大气散射估计值为：

其中，β是一个常数项，其取值为0.95～0.98之间。

进一步地，于步骤S4中，利用下式计算获得大气透射率：

其中，σ为调节参数。

进一步地，于步骤S5中，利用下式计算出增强后无雾霾图像J(x)：

其中，I(x)为输入的初始雾霾图像。

进一步地，于步骤S5后，还包括如下步骤：

步骤S6，对增强后无雾霾图像进行亮度校正。

进一步地，步骤S6进一步包括：

对步骤S5中获取的增强后无雾霾图像J(x)分别求取R、G、B三个颜色通道的极值点，分别记录为和分别为最大值，分别为最小值；

设定各颜色通道的色度范围分别为对R、G、B三个通道分别进行亮度调节，调节后图像的各通道分别表示为

其中J^R(x)、J^G(x)、J^B(x)分别表示步骤S5中得到的图像J(x)的三通道图像；

将Q_R(x)、Q_G(x)、Q_B(x)合并，得到亮度校正后的最终增强图像。

为达到上述目的，本发明还提供一种雾霾图像增强处理系统，包括：

图像获取单元，利用摄像装置获取初始雾霾图像；

雾霾图像增强单元，通过采用基于双边滤波与暗通道去雾霾的方法对该初始雾霾图像进行针对性图像增强，以在保证图像边缘细节信息的前提下实现雾霾天气下图像的增强处理；

图像输出显示单元；用于将获得的增强后的无雾霾图像进行输出显示。