[发明专利]一种基于图像的大气光强估计方法

权利要求书

1.一种基于图像的大气光强估计方法，其特征在于：该方法包括步骤，

步骤1、对输入的彩色图像进行预处理，将彩色图像中的色彩{I}进行聚类，得到N个聚类后的核心色彩并用编号1～N对色彩编号索引，利用索引表示图像

步骤2、为利用随机采样一致性原理估计大气光强进行初始化：设定参数的初始值以及随机采样一致性验证循环终止条件；

步骤3、利用随机采样一致性原理估计大气光强，在聚类后的核心色彩集合中随机抽取一个样本，该样本包含四个采样点，两点确定一条直线，则四个采样点能够生成三组包含两条直线的组合，判断这些直线是否相交；若不相交，重新随机抽取一个样本；若相交，将四个采样点从核心色彩集合中删除得到更新后的当前核心色彩集合并求对应候选大气光强的直线交点

步骤4、在当前核心色彩集合中寻找位于确定当前候选大气光强的两条直线上的的支撑点；并将这些支撑点从当前核心色彩集合中删除，得到更新的

步骤5、在当前核心色彩集合中寻找当前候选大气光强的支撑点；在集合中随机抽取一个点，令其与当前大气光强候选值生成RGB色彩空间中的一条直线即雾线，然后逐一验证当前核心色彩集合中剩余的点是否在该直线上：若在该直线上，则将其记为大气光强的候选的支撑点，并将其从核心色彩点集中移至当前大气光强的支撑点集；如无点在该雾线上，则在集合中重新随机抽取一个点与生成雾线，并寻找该雾线上的支撑点；重复本步骤，直至当前核心色彩集合为空；

步骤6、将得到的当前候选大气光强的支撑点集合的势与当前已得到的对应最大值即最大势C_max比较：若大于当前最大势C_max，则将得到的势记为最大势C_max，将对应的候选大气光强的值记为最佳大气光强值A_optim；否则保留当前C_max和A_optim的值；

步骤7、重复步骤3-步骤6，直至满足设定的循环终止条件；则得到的最佳大气光强A_optim即为本方法估计的大气光强值。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像的大气光强估计方法，其特征在于：步骤3中使用随机采样生成候选大气光强时，利用Plüker坐标(l,m)表示三维的RGB颜色空间中的直线，其中l为直线的单位方向向量，m＝p×l为矩向量，p为直线上一点；则随机采样的一个样本所包含的四个点P₁,P₂,P₃,P₄是否相交通过下式

det[P₁,P₂,P₃,P₄]＝0

是否成立来判断：如等式不成立，则四个点形成的两条直线不相交；若等式成立，则四个点形成的直线相交或平行，此时直线相交于无穷远点，通过比较直线的单位方向向量l是否相同判断直线是否平行，若相交；若直线相交，则交点为

其中I₃为3×3单位阵，Plüker坐标(l,m)的分量l、m下标1，2分别对应第1、第2条直线；四个采样点可生成三组包含两条直线的组合，即可得三个对应大气光强候选值的直线交点，大气光强值应在[0,255]之间取值，由此在上述约束下取三组直线交点的最大值作为大气光强的一个候选值

3.根据权利要求1所述的一种基于图像的大气光强估计方法，其特征在于：步骤4，在当前核心色彩集合中寻找位于确定当前候选大气光强的两条直线上的的支撑点；具体为依次从当前核心色彩集合取其中的元素P，点P在确定的两条直线(l₁,m₁)或(l₂,m₂)上，应满足P×l＝m；考虑到噪声的影响，当

||m-P×l||＜t₁

时可认为点P位于直线(l,m)上，其中t₁为点到直线的距离的阈值，即点P为当前的支撑点，将其从当前核心色彩集合中移除，移至的支撑点集。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像的大气光强估计方法，其特征在于：步骤5，在当前核心色彩集合中寻找当前候选大气光强的支撑点；具体作法为：在当前集合中随机选取一个点Q，计算其与当前大气光强候选值生成RGB色彩空间中的直线(l,m),然后依次从集合选取元素P，利用根据公式||m-P×l||＜t₁是否成立判断其是否在直线(l,m)上；若是，则该点P为当前大气光强候选值的支撑点，将其从当前核心色彩集合中移除，移至的支撑点集。