[发明专利]基于偏色校正和信息损失约束的沙尘降质图像增强方法

权利要求书

1.一种基于偏色校正和信息损失约束的沙尘降质图像增强方法，包括如下步骤：

1)改进基于高斯分布的偏色校正方法

第一步：根据输入的沙尘降质图像I的颜色分布计算颜色延展系数α

其中：C表示图像中的一个颜色通道C∈{R,G,B}，R,G,B分别代表红、绿、蓝三个颜色通道，表示输入图像I中C通道的最大颜色值，表示输入图像I中C通道的最小颜色值，max()表示取最大值函数；

第二步：根据输入的沙尘降质图像I计算偏色校正图像I′

其中：C表示图像中的一个颜色通道C∈{R,G,B}，R,G,B分别代表红、绿、蓝三个颜色通道，I_C表示输入图像I的C通道颜色值，I′_C表示偏色校正图像I′的C通道颜色值，μ_C表示输入图像I中C通道颜色值的均值，σ_C表示输入图像I中C通道颜色值的标准差，σ表示输入图像I颜色值的平均标准差α表示颜色延展系数；

2)改进的基于信息损失约束的对比度增强方法

第一步：根据基于暗通道先验的图像去雾方法处理偏色校正图像I′得到初始透射率图t′

其中：Ω(x)表示偏色校正图像I′中以像素点x为中心、大小为15×15个像素的图像块，min()表示取最小值函数，I′_C(y)表示图像块Ω(x)内像素点y的C通道颜色值，C表示图像中的一个颜色通道C∈{R,G,B}、R,G,B分别代表红、绿、蓝三个颜色通道，t′(x)表示像素点x的初始透射率值；

第二步：初始化图像块内的透射率值

x_w∈Ω(x)

其中：Ω(x)表示像素点x为中心、大小为15×15个像素的图像块，x_w表示局部块Ω(x)中的像素点，表示像素点x_w的透射率值，t′(x)表示像素点x的初始透射率值；

第三步：计算目标局部块

其中：x_w表示图像块Ω(x)中的像素点，Ω(x)表示以像素点x为中心、大小为15×15个像素的图像块，I′(x_w)表示偏色校正图像I′的图像块Ω(x)中像素点x_w的颜色值，表示像素点x_w的透射率值，表示目标图像块中像素点x_w的颜色值；

第四步：统计目标图像块的信息损失量，分别计算中颜色值小于0的像素点数量N₁，以及颜色值大于255的像素点数量N₂，图像块中像素溢出总数N_loss＝N₁+N₂；

第五步：设定阈值T_h＝2，若N_loss＞T_h，则表明信息损失过大，不符合我们的要求，需要以步长Δt＝0.05增大即并返回第三步进行重新计算，若N_loss≤T_h，则令

其中：t″(x)表示像素点x优化后的透射率值，表示像素点x_w的透射率值；

第六步：重复上述第二步到第五步，计算每一个像素点优化后的透射率值，即可得到优化后的透射率图t″；

第七步：使用引导滤波处理优化后的透射率图t″得到精细化后的透射率图t，并使用基于大气散射模型的图像增强方法得到结果图像J

其中：该步骤采用了引导滤波算法，输入图像为优化后的透射率图t″，引导图为偏色校正图像I′，滤波半径为45个像素；I′(x)表示偏色校正图像I′中像素点x的颜色值，t(x)表示像素点x的精细化后的透射率值，J(x)表示结果图像J中像素点x的颜色值。