[发明专利]基于中通道补偿和自适应大气光估计的单幅图像去雾方法

权利要求书

1.一种基于中通道补偿和自适应大气光估计的单幅图像去雾方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将输入的有雾图像分解为结构层图像和纹理层图像；

步骤二、定义RGB空间的立体判决图,以R空间为x轴，G空间为y轴，B空间为z轴；在此判决图中，定义坐标(0,0,0)为黑像素点，坐标(1,1,1)为白像素点，以坐标(1,1,1)为圆心，以(1-δ)为半径作圆O；若通过暗通道先验求得的像素点在该圆O内，则认为该像素点接近(1,1,1)，属于白色物体像素点，舍弃；若通过暗通道先验求得的像素点在该圆O外则认为不是白色物体像素点，保留，并用于求解大气光值；其中δ为阈值；

步骤三、对该立体判决图中的阈值δ进行约束，基于立体判决图的自适应阈值约束得到优化后的大气光值A₁,过程如下：

大气散射模型为：

I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x)) (1)

式(1)中，I(x)为有雾图像的结构层图像，J(x)为无雾图像的结构层图像，A是大气光值，t(x)为场景的透射率；

采用下式对立体判决图中的δ阈值进行约束：

式(2)中，Ac_max是根据暗通道先验理论求出的大气光值A中的最大值，Ac_min是大气光值A的最小值；D_max是整体结构层图像最大像素值，D_min是整体结构层图像最小像素值；

对暗通道前0.1％的像素点进行自适应阈值判断，对保留在立体判决图中圆外的像素点取平均值得到具有自适应的优化后的大气光值A₁；

步骤四、根据暗通道先验理论求得透射率t(x)，

式(3)中，Ω(x)是以像素x为中心的滤波窗口，I^c(y)表示RGB图像某一点y的某一通道，ω根据经验取0.95，A₁为优化后的大气光值；

根据暗通道和亮通道先验理论求得中通道透射率t₁(x)：

对式(1)等号两边各通道进行中值滤波，得到：

在天空区域中，中间通道的像素值接近于1，即：

将式(5)代入式(4)，得到：

步骤五、将求得的透射率t(x)和中通道透射率t₁(x)根据式(7)进行融合，得到优化后的透射率t_f(x)：

步骤六、将得到的优化后的透射率t_f(x)经过引导滤波进行细化处理，得到边缘结构明显的透射率

步骤七、将步骤三得到的优化后的大气光值A₁和步骤六得到的透射率代入大气散射模型，得到：

进而得出恢复的无雾图像的结构层图像：

式(9)中，t₀是为了防止过小而设置的阈值，t₀取0.1；

步骤八：将得到的无雾图像的结构层图像与步骤一分解出的纹理层图像进行叠加得到恢复的无雾图像。