专利名称：一种单幅图像去雾方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于数字图像处理技术领域，尤其涉及一种单幅图像去雾方法及装置。
背景技术：
目前，图像去雾算法大致可以分成基于多幅的图像去雾算法和基于单幅图像的去雾算法。基于多幅图像的去雾算法是基于不同天气条件下的拍摄的同一场景的多幅图像来实现去雾算法，该算法需要等到天气条件发生改变才能获得两幅图像，在时间上有很大的限制，一般适合视频监控的场景。基于单幅图像的去雾算法由于对输入的要求比较低，或附加少量的信息就可以实现图像清晰化，故越来越受到人们的重视。目前，效果最好的基于单幅图像去雾的算法是何凯明等提出的基于暗原色先验知识的单一图像去雾方法，该算法提
出了一种新的先验知识-暗原色(Dark channel prior)。暗原色先验来自对户外无雾图
像数据库的统计规律，基于经观察得到的一个关键事实——绝大多数的户外无雾图像的每个局部区域都至少存在一个颜色通道的值很低的像素。利用该先验知识估算出光线的传输率，并通过软抠图修复算法(soft matting)对传输率进行修复，最后利用大气成像模型求解出场景辐射亮度。虽然暗原色先验方法在单幅图像去雾方面取得了很大的进步，但是在实际使用过程中，soft matting算法使得整个处理过程比较耗时，而且需要大量的存储资源，限制了该方法的应用和推广。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种单幅图像去雾方法及装置，旨在解决由于在利用现有图像去雾方法进行图像去雾处理时，花费时间长、计算量大、占用存储资源多的问题。本发明实施例是这样实现的，一种单幅图像去雾方法，所述方法包括下述步骤利用预设个数的模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图；在预设区域内获取所述有雾图像的整体大气光值；根据所述有雾图像的暗像素图及所述整体大气光值，获取大气传输透射率的分布图；根据所述整体大气光值、所述大气传输透射率的分布图及去雾表达式，对所述有雾图像进行处理，得到去雾后的复原图像。具体地，所述预设个数的模板窗口为M个N*N的模板窗口，M取大于I的整数，N取包括3以上的奇数，所述M个N*N的模板窗口中由值为I的点组成的多边形形状各不相同。进一步地，利用所述M个模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图的步骤具体包括判断有雾图像中的任一像素点是否位于预设范围内；当所述任一像素点是位于该预设范围内时，利用所述M个模板窗口，获取有雾图像中所述像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个方差，并确定最小方差所对应的模板窗口 ；利用所述最小方差所对应的模板窗口，获取所述像素点的暗像素，进而获取有雾图像中预设范围内的所有像素点的暗像素值；当所述任一像素点不是位于所述预设范围内时，根据有雾图像中预设范围外的所有像素点的像素值，获取所述预设范围外的所有像素点的暗像素值。进一步地，利用所述M个模板窗口，获取有雾图像中所述像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个方差，并确定最小方差所对应的模板窗口的步骤具体包括根据预设的模板均值表达式及所述M个模板窗口，获取所述任一像素点在所述M 个模板窗口中所对应的M个模板均值；根据所述任一像素点的M个模板均值及预设的模板方差表达式，获取所述任一像素点的M个方差；获取所述M个方差中最小方差所对应的模板窗口。具体地，所述预设区域是指从所述有雾图像中预设的一行像素至图像的最上方一
行像素的区域范围，所述去雾表达式为
权利要求
1.一种单幅图像去雾方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤利用预设个数的模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图；在预设区域内获取所述有雾图像的整体大气光值；根据所述有雾图像的暗像素图及所述整体大气光值，获取大气传输透射率的分布图； 根据所述整体大气光值、所述大气传输透射率的分布图及去雾表达式，对所述有雾图像进行处理，得到去雾后的复原图像。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述预设个数的模板窗口为M个N*N的模板窗口，M取大于I的整数，N取包括3以上的奇数，所述M个N*N的模板窗口中由值为I的点组成的多边形形状各不相同。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述M个模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图的步骤具体包括判断有雾图像中的任一像素点是否位于预设范围内；当所述任一像素点是位于该预设范围内时，利用所述M个模板窗口，获取有雾图像中所述像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个方差，并确定最小方差所对应的模板窗 Π ；利用所述最小方差所对应的模板窗口，获取所述像素点的暗像素，进而获取有雾图像中预设范围内的所有像素点的暗像素值；当所述任一像素点不是位于所述预设范围内时，根据有雾图像中预设范围外的所有像素点的像素值，获取所述预设范围外的所有像素点的暗像素值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述M个模板窗口，获取有雾图像中所述像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个方差,并确定最小方差所对应的模板窗口的步骤具体包括根据预设的模板均值表达式及所述M个模板窗口，获取所述任一像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个模板均值；根据所述任一像素点的M个模板均值及预设的模板方差表达式，获取所述任一像素点的M个方差；获取所述M个方差中最小方差所对应的模板窗口。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述预设区域是指从所述有雾图像中预设的一行像素至图像的最上方一行像素的区域范围，所述去雾表达式为
6.一种单幅图像去雾装置，其特征在于，所述装置包括暗像素图获取单元，用于利用预设个数的模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图；大气光值获取单元，用于在预设区域内获取所述有雾图像的整体大气光值；透射率分布图获取单元，用于根据所述有雾图像的暗像素图及所述整体大气光值，获取大气传输透射率的分布图；以及图像复原单元，用于根据所述整体大气光值、所述大气传输透射率的分布图及去雾表达式，对所述有雾图像进行处理，得到去雾后的复原图像。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设个数的模板窗口为M个不同的N*N 的模板窗口，M取大于I的整数，N取包括3以上的奇数，所述M个不同的N*N的模板窗口中由值为I的点组成的多边形形状各不相同。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述暗像素图获取单元具体包括判断单元，用于判断有雾图像中的任一像素点是否位于该预设范围内；模板获取单元，用于当所述判断单元输出结果为是时，利用所述M个模板窗口，获取有雾图像中预设范围内的任一像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个方差，并确定最小方差所对应的模板窗口；第一暗像素值获取单元，用于利用所述最小方差所对应的模板窗口，获取所述像素点的暗像素，进而获取有雾图像中预设范围内的所有像素点的暗像素值；以及第二暗像素值获取单元，用于当所述判断单元输出结果为否时，根据有雾图像中预设范围外的所有像素点的像素值，获取所述预设范围外的所有像素点的暗像素值。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模板获取单元具体包括均值获取单元，用于根据预设的模板均值表达式及所述M个模板窗口，获取所述任一像素点在所述M个模板窗口中所对应的M个模板均值；方差获取单元，用于根据所述任一像素点的M个模板均值及预设的模板方差表达式， 获取所述任一像素点的M个方差；以及模板获取单元，用于获取所述M个方差中最小方差所对应的模板窗口。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设区域是指从所述有雾图像中预设的一行像素至图像的最上方一行像素的区域范围，所述去雾表达式为
全文摘要
本发明适用于数字图像处理技术领域，提供了一种单幅图像去雾方法及装置，所述方法包括下述步骤利用预设个数的模板窗口及图像像素值，获取有雾图像的暗像素图；获取所述有雾图像的整体大气光值；根据所述有雾图像的暗像素图及整体大气光值，获取大气传输透射率的分布图；根据所述整体大气光值、所述大气传输透射率的分布图及去雾表达式，对所述有雾图像进行处理，得到去雾后的复原图像。本发明能够自适应获取每个像素点对应的模板窗口，根据最小方差对应的模板窗口获取对应像素点的暗像素，且在预设区域内估计出整体大气光值，再结合雾图成像模型、去雾表达式等，实现了在保证去雾效果的前提下，大大降低了计算量和存储量，提高图像处理效率等。
文档编号G06T5/00GK102609909SQ20121001132
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者吴金勇, 李芳 , 王一科, 龚灼 申请人:安科智慧城市技术(中国)有限公司