[发明专利]一种雾天图像增强方法

摘要

本发明涉及计算机视觉领域中的图像增强技术，涉及一种雾天图像增强方法，步骤为：计算输入图像的强度图像；对强度图像进行反转处理，并对输入图像的RGB三个三个通道分别进行反转处理；将反转后的图像划分为不重叠的子块，对每个子块，计算各点强度值的最大值，用最大值代替子块内各点的强度值，得到最大值分块图像I_m；对I_m进行双边滤波；对双边滤波结果进行对数运算，得到基层图像和细节图像；对基层图像进行指数运算，得到强度映射图像；对强度映射图像进行对数处理，并与之前的细节图像，组合成新的图像，再做指数处理，得到输出图像；使用输出图像和输入图像，计算增益系数矩阵；计算得到增强图像。本发明可以快速有效地增强雾天图像，突出图像的细节。

主权项

1.一种雾天图像增强方法，设F_in为输入图像，其红(R)、绿(G)和蓝(B)三个通道在位置(x,y)处的值分别表示为R_in(x,y)、G_in(x,y)和B_in(x,y)，则强度计算公式为：I_in(x,y)＝w_r(x,y)·R_in(x,y)+w_g(x,y)·G_in(x,y)+w_b(x,y)·B_in(x,y)式中，w_r(x,y),w_g(x,y),w_b(x,y)分别为红，绿兰颜色通道自身所占的权重，它们定义为：wr(x,y)=Rin(x,y)Rin(x,y)+Gin(x,y)+Bin(x,y)]]>wg(x,y)=Gin(x,y)Rin(x,y)+Gin(x,y)+Bin(x,y)]]>wb(x,y)=Bin(x,y)Rin(x,y)+Gin(x,y)+Bin(x,y)]]>该方法的步骤为：（1）计算输入图像F_in的强度图像I_in；（2）对强度图像I_in进行反转处理，得到反转强度图像I_v，并对输入图像F_in的红(R)、绿(G)和蓝(B)三个通道分别进行反转处理，处理后的图像分别用R_v(x,y)、G_v(x,y)和B_v(x,y)表示；（3）将反转后的图像I_v划分为不重叠的子块，用Ω(x,y)表示中心点在(x,y)的一个子块，计算Ω(x,y)内各点强度值的最大值，并用I_max(x,y)表示，用I_max(x,y)代替Ω(x,y)内各点的强度值，对每个子块均做这样的处理，得到最大值分块图像I_m；（4）用双边滤波对I_m进行平滑处理，去除块效应，处理结果用I_k表示；（5）先对I_k取以自然常数e为底的对数运算，处理结果用I′_k表示，即有I′_k=ln(I_k)；然后对I′_k再进行一次双边滤波处理，滤波结果用I′_base表示，称之为基层图像；用I′_k减去I′_base，用I′_detail表示，称之为细节图像；（6）对基层图像I′_base求自然常数e为底的指数函数，处理结果用I_new表示，即有I_new=exp(I′_base)；使用下式进行强度映射变换，变换结果用I_map表示，即有：I_map(x,y)＝m(I_new(x,y),α)×255设t＝I_new(x,y)，则强度映射变换函数为：m(t,α)=log(tmax(t)(α-1)+1)log(α)]]>其中，参数α用来控制强度映射变换函数曲线的弯曲程度参数，通常可取α=700，max(t)为输入强度t的最大值；（7）对I_map再取以自然常数e为底的对数运算，处理结果用I″_base表示，即有I″_base=ln(I_base)；将I″_base与I′_detail相加，得到对数域的合成图像，用I″_k表示，即有I″_k=I″_base+I″_detail，再对I″_k求自然常数e为底的指数函数，处理结果用I_O表示，即有I_O=exp(I″_k)；（8）使用I_O和I_in计算用于增强处理的增益系数矩阵λ，即有λ(x,y)=IO(x,y)Iin(x,y)]]>（9）计算R、G和B三通道的增强图像，分别用表示R_O、G_O和B_O，即有：R_O(x,y)＝255(1-λ(x,y))+λ(x,y)R_in(x,y)G_O(x,y)＝255(1-λ(x,y))+λ(x,y)G_in(x,y)B_O(x,y)＝255(1-λ(x,y))+λ(x,y)B_in(x,y)将R_O、G_O和B_O组合成新的图像F_O，即为去雾后的图像。