[发明专利]一种基于局部直方图拉伸的偏振图像复原方法

说明书

本发明公开了一种基于局部直方图拉伸的偏振图像复原方法，步骤1、获取正交偏振状态I_||和I_⊥下的两次彩色三通道光强图，计算得到原始光强图I和偏振度P；步骤2、计算I_⊥状态下对应的彩色三通道直方图，选取所述彩色三通道直方图中的局部拉伸部分[I_⊥‑Low,I_⊥‑High]，针对I_⊥状态下的光强图进行灰度值拉伸；步骤3、对选取的局部直方图进行拉伸，得到拉伸修正后的光强图I_⊥‑str；步骤4、根据偏振度P得到处理后的I_||状态下的光强图I_||‑str；步骤5、将处理后的正交偏振图I_⊥‑str和I_||‑str进行求和，得到复原光强图I_str；步骤6、对复原光强图I_str进行色彩校正得到最终复原图I_pro。与传统复原方法相比，本发明得到的复原图像质量提升明显，可显著提高复原图像的清晰度。

技术领域

本发明涉及图像去雾复原方法，尤其涉及一种基于局部直方图拉伸的偏振图像复原方法。

背景技术

偏振信息作为光波的基本物理信息之一，它可以提供其它光波信息所不能提供的被测物信息。偏振成像技术便是基于此思想发展起来的新型光学探测技术，尤其是在强散射环境下，基于偏振成像技术的目标是探测和识别具有其它成像方式无法比拟的独特优势和特殊应用。

直方图拉伸是一种简单有效的图像对比度增强的数字方法，但传统的直方图拉伸方法对于彩色三通道的散射介质成像复原有局限性，特别是对于强散射介质效果一般。基于偏振成像和局部直方图拉伸的图像复原技术可有效弥补传统方法的不足。

发明内容

为了克服传统的直方图拉伸方法对于彩色三通道的散射介质成像复原技术中存在的不足，本发明提出一种基于局部直方图拉伸的偏振图像复原方法，针对主动照明的偏振成像系统，通过对彩色正交偏振图像的三个通道分别进行局部直方图拉伸和偏振度关联，实现散射介质环境下的偏振图像复原。

本发明的一种基于局部直方图拉伸的偏振图像复原方法，适用于散射介质环境下的含雾图像复原，该方法具体包括以下步骤：

步骤1、获取正交偏振状态I_||和I_⊥下的两次彩色三通道光强图，并计算得到原始光强图I和偏振度P；

I＝I_||+I_⊥

步骤2、计算I_⊥状态下对应的彩色三通道直方图H(I_⊥)，计算公式为H(I_⊥)＝[h(x₁),h(x₂),…,h(x_n)],其中s(x_i)表示像素x_i的个数；选取所述彩色三通道直方图中的局部拉伸部分[I_⊥-Low,I_⊥-High]，针对I_⊥状态下的光强图进行灰度值拉伸，拉伸后的灰度空间涵盖整个灰度空间；

步骤3、对选取的局部直方图进行拉伸，得到拉伸修正后的光强图I_⊥-str：

其中，I_⊥-Low、I_⊥-High分别表示偏振光强图I_⊥对应的彩色三通道直方图中选取的拉伸上、下界；

步骤4、根据偏振度P得到处理后的I_||状态下的光强图I_||-str：