[发明专利]基于非局部暗通道的视频去烟雾方法及系统

权利要求书

1.一种基于非局部暗通道的视频去烟雾方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取待处理视频图像；

步骤2：构建非局部暗通道视频去烟雾模型，所述模型为：

其中，O_i，B_i分别代表有烟雾的图像、清晰的背景图像第i个图像块，α_i代表第i个图像块对应的纯烟雾稀疏系数，p代表烟雾分布概率，p∈[0 1]，D(B_i)代表第i个图像块图像的暗通道，β_i代表第i个图像块的非局部暗通道先验，代表连续两帧视频图像的差分算子，d_i代表字典，||·||₁代表L1范数，代表L2范数的平方，代表求和，符号“*”代表卷积算子，λ₁，λ₂，λ₃，λ₄是非负参数；是模型的正则项，用于控制计算结果接近真实解，||D(B_i)||₁是图像块B_i的局部暗通道先验，D(B_i)-β_i代表第i个图像块的暗通道值与真实暗通道值之间的误差，c代表图像的通道，r代表红色通道，g代表绿色通道、b代表蓝色通道；

步骤3：对步骤2的非局部暗通道视频去烟雾模型求解，获取去烟雾后的图像B。

2.根据权利要求1所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法，其特征在于，所述步骤2中的模型转变成单变量优化问题，具体为：

其中，k表示第k次迭代。

3.根据权利要求2所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法，其特征在于，所述步骤2中B_i的求解包括如下步骤：

1：引入辅助变量d₁，d₂，并使d₁＝D(B_i)，式(2)转变成如下形式：

其中，b₁和b₂是d₁和d₂的迭代对偶变量，γ₁、γ₂为迭代参数；

2：关于B_i子优化问题：

为方便求解，用D(B_i)＝MB_i代入式(5)，M为掩模；

B_i的迭代解为：

3：非局部暗通道β_i的计算为：

对于第i个图像块B_i，利用大小与B_i相同的滑动窗口对输入图像取块P_j，j＝1，2，N，N为取的图像块总数，计算每个块P_j相对于B_i的误差取误差最小的30个P块，计算和

4：式(4)中d₁，d₂的迭代解为：

式(7)和式(8)中，

5：式(4)中关于b₁，b₂的迭代解为：

4.根据权利要求2所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法，其特征在于，所述步骤2中的α_i求解包括如下步骤：

引入辅助变量d₃，并使d₃＝α_i，式(3)可转变成如下形式：

其中，γ₃为迭代参数；

α_i迭代解为：

d₃，b₃的迭代解为：

式(13)中，