专利名称：一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法
技术领域：
本发明涉及的是在低对比度信息量的条件下对雾天图像进行清晰化处理，更确切的说是一种基于HIS空间的多尺度(Multi Scale Retinex，MSR)模型的雾天图像清晰化方法。属于图像恢复技术领域。
背景技术：
在现实生活中，通过成像系统获得的图像都会有一定程度的退化，产生图像退化的原因有很多种。图像的存储、传输或复制等一系列变换操作都会导致图像质量的退化。但是，雾天等恶劣天气条件下获得的图像会受到严重的退化，不仅模糊不清，对比度降低，而且彩色图像还会出现严重的颜色偏移和失真，比如沙尘暴天气获得的图像往往出现严重的泛红现象，这大大降低了图像的应用价值，对生产和生活等各方面造成了极大地影响，还有高速公路视频监控系统，在恶劣天气条件下得到的退化图像会对判断车辆信息和监控交通情况造成极大地困难；在军事侦察或监视中，退化图像对信息的识别与处理会造成偏差，而这种偏差的后果是非常严重的；遥感探测中退化图像同样对后续的信息处理产生很大的干扰。这些都急需进行处理，以达到更好的效果。一般情况下，直方图均衡化是对雾天图像进行清晰化的一种最常用的方法，但是直方图均衡化图像增强方法一般是对整幅图像进行增强，没有考虑到不同的景深区域采用不同的增强策略，而且直方图均衡化对图像的细节部分处理的不够明显，并且有可能产生伪轮廓的现象；局部的直方图均衡化方法虽然可以解决不同景深问题，但是计算量非常大， 而且处理后的图像会有明显的层次感；分块的直方图均衡化方法虽然可以针对清晰程度来处理图像，但是处理后的图像会产生明显的块效应，而且计算量非常大，计算时间长。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，来对雾天条件下所拍摄的雾天模糊图像进行清晰化处理，恢复出雾天模糊图像中的有效信息。本发明采用的技术方案是，一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，该方法按照以下步骤实施步骤1、采集源图像，若源图像为黑白图像，则将其由byte型转换为double型；若为彩色图像，则将其分别从R、G、B三个通道的黑白像素值由byte型转换为double型。步骤2、将R、G、B三个通道转换到H、I、S ；步骤3、对步骤2所获得的像素点分别进行改进的多尺度retinex算法，得到新的图像；步骤4、对步骤3所获得的图像进行线性对比度展宽；步骤5、将步骤4所获得的H、I、S分别转换到R、G、B ；
步骤6、对步骤5所获得的R、G、B进行合成，显示清晰化后的图像。其中，步骤2所述的将R、G、B三个通道转换到H、I、S，其具体实现过程如下gB>G，
权利要求
1.一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，其特征在于该方法按照以下步骤实施步骤一采集源图像，若源图像为黑白图像，则将其由byte型转换为double型；若为彩色图像，则将其分别从R、G、B三个通道的黑白像素值由byte型转换为double型； 步骤二 将R、G、B三个通道转换到H、I、S ；步骤三对步骤二所获得的像素点分别进行改进的多尺度retinex即MSR算法，得到新的图像；步骤四对步骤三所获得的图像进行线性对比度展宽；步骤五将步骤四所获得的H、I、S分别转换到R、G、B ；步骤六对步骤五所获得的R、G、B进行合成，显示清晰化后的图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，其特征在于步骤二所述的将R、G、B三个通道转换到H、I、S，其具体实现过程如下若 B > 6，
3.根据权利要求1所述的一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，其特征在于步骤三中“对步骤二所获得的像素点分别进行改进的多尺度 retinex (MSR)算法，得到新的图像”其具体实现过程如下多尺度Multi Scale Retinex，即MSR算法是一种既很好完成图像的动态范围压缩，又能保证图像的色彩常恒性的图像增强方法，该算法可用下式描述
4.根据权利要求1所述的ー种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化 方法，其特征在干步骤四中“对步骤三所获得的图像进行线性对比度展宽”，其具体实现过 程如下对比度线性展宽的计算公式如下表示
5.根据权利要求1所述的ー种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化 方法，其特征在于步骤五中“将步骤四所获得的札^分别转换到！？ぶぶ”，其具体实现过 程如下HIS到RGB的转换公式如下 当 0<H<2ji/3 时，
6.根据权利要求1所述的ー种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰 化方法，其特征在于步骤六中“对步骤五所获得的R、G、B进行合成，显示清晰化后的图像” 其具体实现过程如下使用MATLAB软件中的cat函数对直接R、G、B进行合成，显示清晰化后的图像。
全文摘要
一种基于HIS空间的多尺度Retinex模型的雾天图像清晰化方法，该方法有六大步骤一、采集源图像，若源图像为黑白图像，则将其由byte型转换为double型；若为彩色图像，则将其分别从R、G、B三个通道的黑白像素值由byte型转换为double型。二、将R、G、B三个通道转换到H、I、S；三、对步骤二所获得的像素点分别进行改进的多尺度retinex(MSR)算法，得到新的图像；四、对步骤三所获得的图像进行线性对比度展宽；五、将步骤四所获得的H、I、S分别转换到R、G、B；六、对步骤五所获得的R、G、B进行合成，显示清晰化后的图像。本发明对雾天条件下所拍摄的模糊图像进行清晰化处理，能恢复出雾天模糊图像中的有效信息。它在图像恢复技术领域里有广阔的应用前景。
文档编号G06T5/00GK102436640SQ20111028210
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者周秀峰, 姚军, 张俊, 徐明鸽, 赵帅帅 申请人:北京航空航天大学