[发明专利]一种基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法

权利要求书

1.一种基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过镜头前加装有偏振片的相机，获取预设的偏振片旋转角度的偏振带雾图像；

步骤2，根据多幅所述偏振带雾图像，获取光强最大的图像I^⊥和光强最小的图像I^||；

步骤3，根据I^⊥和I^||，获得原始带雾图像I以及估计无穷远处大气光强A_∞；

步骤4，对I进行去雾处理，获得去雾后的图像L。

2.如权利要求1所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤1中，所述预设的偏振片旋转角度包括0°、45°、90°、和135°。

3.如权利要求2所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤21，利用式(1)计算入射光的斯托克斯矢量S：

式中，S₀表示不加偏振片时入射光的总光强，S₁表示所述偏振片旋转角度分别为0°与90°时的光强差，S₂表示所述偏振片旋转角度分别为45°和135°的光强差，S₃为右旋圆偏振分量的信息，I₀表示所述偏振片旋转角度为0°时所述相机接收到的光强，I₉₀表示所述偏振片旋转角度为90°时所述相机接收到的光强，I₄₅表示所述偏振片旋转角度为45°时所述相机接收到的光强，I_LC表示光通过左旋圆偏振片后所述相机接收到的光强；

步骤22，利用式(2)计算出I^⊥对应的偏振片旋转角度θ^⊥和I^||对应的偏振片旋转角度θ^||：

步骤23，联立式(1)、式(2)、式(4)和式(5)，计算I^⊥和I^||：

4.如权利要求2所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤31，提取所述I的每个像素的暗通道像素，获得一幅由r、g、b三个通道最低亮度像素组成的暗通道图像；

步骤32，将所述暗通道图像进行四分均值比较法：图像被平均分成四块区域，计算每一块所述区域像素强度的平均值，并判断最大的所述光强平均值所在所述区域的横向或纵向像素个数是否小于设定像素数目，若是，则取所述原始带雾图像上对应位置的所述区域的光强平均值作为无穷远处大气光强A_∞；否则，最大的所述光强平均值所在所述区域继续进行四分均值比较法。

5.如权利要求4所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤31中，提取所述原始带雾图像的每个像素的暗通道像素的方法具体包括：

步骤311，提取所述原始带雾图像中以x为中心、大小为Ω(x)的窗口中选择像素强度值最低的像素J_c(y)；

步骤312，对J_c(y)提取r、g、b通道的像素值进行大小比较，基于暗通道先验知识，对非天空区域中单个像素提取的r、g、b通道像素强度最低的一个通道作为暗通道像素。

6.如权利要求4或5所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤33之前还包括：对所述暗通道图像进行一步最小值滤波。

7.如权利要求1-6中任一项所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤4中，利用式(10)对所述原始带雾图像进行去雾：

式中，A表示天空区域中每一点的大气光强。

8.如权利要求7所述的基于四分暗通道均值比较的偏振双图像去雾方法，其特征在于，所述步骤4还包括：

步骤41，建立大气散射模型；

步骤42，根据所述大气散射模型，模拟光线传播的物理过程，根据式(7)、(8)和(9)，并采用透射率t代替朗伯比尔定律中e^-β(λ)x、省略场景与相机位置固定为d、以及采用A_∞表示t，获得式(10)：

I＝Lt+A_∞(1-t) (7)

L₀＝Lt (8)

A＝A_∞(1-t) (9)。