[发明专利]一种基于混合约束条件的雾霾图像复原方法及终端

权利要求书

1.一种基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，步骤如下：

1)对雾霾图像的形成进行建模，得到大气散射模型，并将所述大气散射模型改写；

2)采用TV总变分对待复原图像进行约束，采用L₀范数和TV总变分对大气透过率进行约束，并引入约束系数λ，μ，η，将两个约束项与步骤1)中的改写模型进行加权求和，构建雾霾图像复原问题模型；

3)利用轮换迭代优化算法将步骤2)中的雾霾图像复原问题模型转化成两个易求解子问题，即保持大气透过率t不变，对待复原图像J求解的子问题，以及保持待复原图像J不变，对大气透过率t求解的子问题，分解得到问题求解模型；

4)对于步骤3)的两个易求解子问题，分别引入两组惩罚系数和辅助变量，其中，引入β作为惩罚系数，引入辅助变量u对待复原图像J进行近似，引入另一组辅助变量(c,d)对大气透过率t进行近似，将步骤3)中的问题求解模型进行转化；

5)利用暗原色先验算法估计大气光A和初始大气透过率t₀，然后对待复原图像J，雾霾图像I进行初始化，得到I＝A-I，J₀＝A-I，t₀＝t；

6)采用二次惩罚函数法对步骤4)中的转化后的问题求解模型进行求解，当惩罚系数β趋于无穷时，分别完成一次待复原图像J和大气透过率t的更新；

7)利用轮换迭代优化算法不断更新求解待复原图像和大气透过率，得到趋于真实情况的复原图像和大气透过率。

2.根据权利要求1所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤1)中的大气散射模型为I＝J·t+A(E-t)；

改写后的大气散射模型表达式如下：

其中，A表示大气光，E为单位矩阵，·表示矩阵点乘，表达式中，

3.根据权利要求2所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤2)中构建雾霾图像复原问题模型的表达式如下：

其中，表示清晰图像的梯度的L₂范数，i表示像素索引，N表示图像中的像素总数，表示梯度非零点的个数。

4.根据权利要求3所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤3)中问题求解模型的表达式如下：

5.根据权利要求4所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤4)中转化后的问题求解模型的表达式如下：

6.根据权利要求5所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤6)具体包括：

61)固定t的估计值，对(J,u)进行更新，其中J固定时，u的更新表达式为：

62)固定t的估计值，对(J,u)进行更新，其中u值固定时，J的更新表达式为：

63)固定J的估计值，对(t,c,d)进行更新，其中(t,d)值固定时，c的更新表达式为：

64)固定J的估计值，对(t,c,d)进行更新，其中(t,c)值固定时，d的更新表达式为：

65)固定J的估计值，对(t,c,d)进行更新，其中(c,d)值固定时，t的更新表达式为：

66)更新β的值：

β＝β*r。

7.根据权利要求1所述的基于混合约束条件的雾霾图像复原方法，其特征在于，所述步骤7)具体包括：轮换迭代优化算法停止的标志是迭代次数不小于20次，迭代停止时J的估值即为复原图像，t的估值即为大气透过率。

8.一种雾霾图像复原终端，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。