基于暗通道先验和Retinex理论的快速单幅图像去雾方法

近几年,生态环境逐步恶化,雾霾情况日益严重,从总体上来看现阶段无论是在实际应用中还是学术界都没有能简便实现单幅图像快速去雾的方法。基于此种情况,笔者首先分析了现阶段单幅图像去雾方法研究状况,并结合自己的实际工作经验研发了一种基于暗通道先验和Retinex理论的快速单幅图像去雾方法,该方法在实际中的应用能够实现单幅图像的快速去雾,同时,也较为简单有效。     

基于暗通道先验的单幅图像快速去雾算法

针对现有去雾方法计算成本高、色彩失真及去雾不彻底等问题,提出一种结合瑞利散射理论与暗通道先验的单幅图像快速去雾算法.对瑞利散射理论进行研究,设计一种简单而有效的改进大气光估算方法;建立暗通道先验模型,对初始透射率图进行估计,采用线性高斯滤波器对初始透射率图进行平滑处理;通过大气散射模型恢复无雾图像.通过户外模糊图像的定...     

一种改进的基于暗通道先验去雾算法

在雾霾天气下图像质量受大气散射的作用,使得图像质量较差。针对以上问题,提出一种改进的暗通道图像去雾算法。由于带雾图像中局部区域暗通道分量不趋近于0,对大气光值的估计是通过局部像素点R、G、B三通道像素值的方差来判断其波动幅度。若波动较大,则选出三通道中的较小值为当前像素点的暗通道像素值;若波动较小,则通过其周围像素点中最小通道的均值来确定当前点的暗通道值,从而得到精准的暗通道图和大气光值。将采样的方式加快求取透射率图的速度,最后转变为HSI颜色空间可以对图像进行更好的复原。实验结果表明,该算法可以针对色彩失真的状况得到有效的改善,同时在得到去雾图像速度上提高50%以上。     

基于暗原色先验的图像快速去雾

针对雾天图像饱和度和对比度较低,提出一种基于暗原色先验和透射率权值的改进算法。估计大气光的取值范围,根据该范围确定大气光值,通过判定因子区分出暗原色失效区域;对该区域透射率进行基于透射率权值因子的调整;采用快速引导滤波细化透射率,并结合大气散射模型恢复图像。该算法能在去雾过程中对可调参数进行自适应选取。实验结果表明,该算法效率较高,且复原的图像细节丰富、颜色自然,视觉效果提升的较为明显。     

基于图像融合的快速单幅图像去雾算法

针对单幅雾霾图像中存在大面积明亮区域,暗通道先验失效、引导滤波算法去雾不彻底和时间复杂度较高的问题,提出了一种基于图像融合的快速单幅图像去雾算法.在大气散射模型的基础上,对大气光值进行区间估计;由暗通道先验法得到透射率的简单估计,由Retinex理论进行多尺度高斯卷积得到透射率的模糊估计,利用图像融合将两者进行像素级融合,得到透射率的精确估计;采用交叉双边滤波进行平滑处理并针对明亮区域修正透射率;对复原图像进行色调调整后得到最终图像.实验表明:算法不仅取得良好的去雾效果和较好的图像色彩,还有效降低了时间复杂度.     

一种改进的基于暗通道先验的图像去雾算法

针对暗通道先验去雾算法在图像灰白色或天空区域会产生颜色畸变及图像比较暗淡的问题,提出一种基于暗通道先验改进的算法。该算法通过修正导致颜色畸变的透射率计算问题,从而提高图像的视觉效果。同时,通过降低3个颜色通道的高亮度值,并采用均值方法来得到增强的无雾图像。实验结果表明,本文方法在很大程度上消除了去雾图像明亮区域的颜色畸变现象且有更好的颜色恢复度。     

改进的暗原色先验单幅行车视频图像去雾方法

为了实现对行车视频中单幅雾霾图像的快速去雾,针对现有暗原色先验去雾方法在局部明亮区域存在透射率估算过低、算法效率低等问题,提出了一种改进的去雾方法。该方法在处理不同的像素点时,通过设定门限值,使得门限值范围内的区域保持原透射率不变,不在门限值范围内的区域使用边界条件限定,结合调整参数重新计算透射率,求出更准确的自适应透射率图。实验结果表明,这种方法修正了错误估算的透射率,克服了原算法在处理这些区域时产生的色彩失真,生成了高质量的无雾图像。     

基于暗通道先验的图像去雾方法研究

针对多发性的雾霾天气下获得的图像质量退化问题,雾天退化图像的去雾复原技术引起广泛关注。在充分分析雾天图像特点的前提下,研究暗通道先验算法在图像去雾中的应用并借助Matlab平台实现仿真验证。首先将采集到的雾天图像载入系统,然后使用暗通道先验算法处理图像。实验结果证明,该方法具有良好的去雾效果,处理后的图像不仅更加清晰,同时增强了细节信息,提升了图像的利用价值。     

基于暗通道先验的单幅图像去雾新算法

由于暗通道先验去雾算法会使天空等明亮区域产生颜色失真、偏移等问题,对此文中提出基于暗通道先验的单幅图像去雾新算法,提高了图像去雾效果.首先,根据图像的大小设计了一种自适应滤波窗口;其次,为了防止图像中的高亮像素对大气光值估计的影响,利用变差函数去除这些高亮像素,并结合去除高亮像素后图像的暗通道图,估计大气光值;然后,提...     

基于暗通道优先的单幅图像去雾新方法

暗通道优先(dark channel prior)规律在处理单幅户外场景图像去雾方面取得了非常好的效果,但是该方法在处理较高分辨率图像时需消耗大量的存储和计算资源,同时对于部分场景会得到不够准确的结果.仍然基于暗通道优先,根据观察实验,得到透射梯度优先规律,并结合多分辨率处理,提出了改进的图像去雾新方法.经过大量实验和理论分析,透射梯度优先不仅显著减小了去雾处理的计算量,它所引起的优化方法和参数变化还可能提升透射图计算的准确性.实验结果也证明,新方法仅需原方法1/8左右的计算时间和存储空间,就能够得到与原方法基本一致甚至更准确的去雾结果.     

基于改进暗通道和导向滤波的单幅图像去雾算法

针对单幅雾霾图像中包含的大面积天空或白色物体等区域暗通道先验失效和导向滤波去雾方法去雾不彻底的问题, 提出了一种基于改进暗通道和导向滤波的单幅图像去雾算法.首先基于暗通道引入了混合暗通道, 然后对混合暗通道进行映射处理, 从而得到大气耗散函数粗估计值; 利用导向滤波方法优化大气耗散函数粗估计值, 进而求解环境光值和初始传输图; 利用全变差正则化方法对初始传输图进行优化, 以解决其平滑性较差的问题.实验结果表明, 本文算法得到的去雾图像具有较高的清晰度, 对于大面积天空或白色物体区域也能实现良好的去雾效果.     

一种快速暗通道去雾算法

基于暗通道的去雾算法计算初始透射率需要进行大量的数据比较,优化透射率时需要计算融合矩阵,这两个过程耗时巨大,使其难以投入实际应用。针对这一问题,提出了一种快速暗通道去雾方法。首先利用分区最小表的数据结构,提高初始透射率的计算速度;接着,在优化透射率时,采用基于形态学梯度的彩色图像边缘检测算法提取图像边缘信息,减少优化范围,再利用边缘信息与像素的空间信息优化透射率,避免计算复杂矩阵,从而加快了优化速度;最后,运用最小可觉差模型补偿前两个步骤导致的图像画质下降,提高图像清晰度。实验证明,快速暗通道去雾算法在保持恢复图像效果基本不变的基础上,很大程度提高了算法速度。     

基于暗原色先验与MTV模型的单幅彩色图像去雾

鉴于利用大气信息或景深信息复原雾天图像的方法不能局部修正恢复结果,文中融合大气散射模型与变分偏微分方程,提出了暗原色先验与MTV (Multi- channel Total Variation)模型相结合的单幅彩色图像去雾算法(H-MTV模型)。利用Dual Bregman算法,通过引入辅助变量和Bregman迭代参数将问题转化为利用对偶变量的半隐式迭代计算和主变量的精确计算公式来求解该模型。最后,将H-MTV模型与He,Kimmel Retinex等经典算法的实验结果进行分析和比较,验证了所提算法的有效性和优越性。     

基于暗原色先验与变分正则化的图像去雾研究

现有雾天图像处理方法能够实现较好的去雾效果,但会丢失部分细节并产生噪声放大的问题.将暗原色先验与基于TV、BH规则项的变分模型相结合,提出一种新的变分去雾模型H-TVBH.根据暗原色先验原理估计图像的初始透射率,采用四叉树分解估计大气光值,将初始透射率和大气光值输入H-TVBH模型中,采用分裂Bregman算法和快速傅...     

一种快速单幅图像去雾新方法

为了再现雾霾天气下可见光图像的清晰场景,有效抑制雾霾退化造成的图像对比度、清晰度下降,本文提出了一种基于改进的双边滤波器的快速有效的去雾新方法.该方法引进了本文首次发现的简洁高效的“类高斯核”,代替传统双边滤波器的高斯核.改进的双边滤波器具有很好边缘保持特性,用该滤波器来准确优化雾天大气传输率的估计,大大提高了计算效率;在大气光值估计中,对暗通道和原图两个区间亮度最大值,进行加权平均,精确的估计出雾天大气光值.本文算法具有很快的处理速度,能有效提高复原图像的清晰度和对比度,获得较好的图像颜色.     

一种结合双区域滤波和图像融合的单幅图像去雾算法

基于大气散射物理模型和暗原色先验原理,提出一种结合 双区域滤波和图像融合的单幅图像去雾算法.首先在计算暗通道函数时,定义了一类暗区 域对图像边缘的低强度像素点进行描述,该区域像素点的暗原色中值取其三原色通道的最小值,以代替原来的中值滤波运算值.此滤波方法不仅能有效去除Halo效应,而且避免了黑斑效应;然后基 于大气散射物理模型定义一种伪去雾图,将其与原去雾图进行像素级融合对原图进行色度校正,实 现了柔性去雾,改善了现有方法易出现过去雾的缺陷.实验结果表明,该算法去雾后图像具有较好清 晰度及色彩恢复度,去雾鲁棒性强.在大雾和图像色彩失真严重的情况下,仍可有效恢复图像.     

结合天空分割和局部透射率优化交通图像去雾算法

针对现有的去雾算法在处理交通场景图像时由于透射率估计与实际情况偏差较大,尤其交通图像含有天空区域时容易导致色彩失真和产生光晕效应等问题,在暗原色先验理论的基础上,提出一种结合天空分割和局部透射率优化的交通图像快速去雾算法。首先,采用大津算法(OTSU)将原始图像分割为天空区域与非天空区域;其次,对非天空区域,利用最大值滤波和引导滤波对其透射率进行优化,采用自适应参数调整的方法对天空区域的透射率进行修正;最后,对复原的图像利用限制对比度自适应直方图均衡法(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, CLAHE)调整色调,提高亮度。实验结果表明,对于天空区域,本文算法不但能有效减少产生颜色失真和光晕效应的现象,得到更为自然清晰的复原结果,对于非天空区域,复原结果的清晰度和对比度更高,而且,算法保持较高的运行效率,另外,去雾后的图像在方差、平均梯度、信息熵等指标上相对于暗原色先验算法、Tarel算法、Meng算法、Zhu算法和Berman算法均有所提升。本文方法可较好地复原雾天交通图像,能为雾天模糊的交通图像快速有效去雾复原提供重要有益的理论基础和技术支持。     

图像去雾算法研究综述

图像去雾技术的目的是为了去掉图像中雾的影响,从而获得高质量的图像.本文主要从图像增强、图像复原和深度学习的角度归纳总结了图像去雾方法的研究状况,对暗通道先验等经典算法以及新活跃在去雾领域的几种深度学习去雾算法做了进一步的分析,并对各类算法的性能进行了总结,最后针对各类图像去雾方法指出了存在的问题及未来的展望.