基于暗通道先驗(yàn)的圖像快速去霧及增強(qiáng)算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化、智能化設(shè)備正逐步滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面，計(jì)算機(jī)視覺(jué)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要分支，已經(jīng)廣泛而深入地應(yīng)用到交通監(jiān)控、車載導(dǎo)航、輔助駕駛以及航拍偵測(cè)等諸多領(lǐng)域當(dāng)中，然而在成像方面，惡劣天氣的干擾始終是影響成像質(zhì)量的重要因素，尤其近年來(lái)我國(guó)多數(shù)地區(qū)頻頻出現(xiàn)霧霾天氣，給視覺(jué)系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)很大干擾，嚴(yán)重影響了圖像的視覺(jué)效果和后續(xù)處理，因此，單幅圖像去霧研究成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要課題?；诎低ǖ老闰?yàn)理

2、論的去霧算法由于復(fù)原效果好、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用，但仍存在許多不足之處，例如：該理論對(duì)明亮區(qū)域不適用、算法處理的實(shí)時(shí)性及模型參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性和通用性還不夠高、復(fù)原圖像顏色過(guò)飽和、整體亮度偏暗等。論文主要通過(guò)分析研究圖像去霧算法的最新進(jìn)展，結(jié)合暗通道先驗(yàn)理論算法的應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高其實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)目前暗通道先驗(yàn)理論去霧算法存在的不足，論文提出兩種新的參數(shù)估計(jì)算法。（1）基于物理模型的對(duì)比復(fù)原算法：該算法

3、在暗通道先驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)大氣散射模型的分析，總結(jié)出霧氣分布對(duì)暗通道圖像的影響，并依此對(duì)外景圖像進(jìn)行加霧操作，利用加霧后的參考圖像與外景圖像中各點(diǎn)的景深關(guān)系完成透射率的估計(jì)，進(jìn)而達(dá)到去霧目的；（2）基于相對(duì)透射率估計(jì)的快速圖像去霧算法：該算法在暗通道先驗(yàn)理論的基礎(chǔ)上，分析了霧霾條件下最小值圖像與場(chǎng)景深度的關(guān)系，通過(guò)景深相對(duì)量實(shí)現(xiàn)透射率的初步估計(jì)，并利用大氣光幕特性對(duì)其進(jìn)行修正，最終結(jié)合物理模型獲得去霧圖像。此外，為了改善去霧圖像的整體

4、視覺(jué)效果，論文提出了兩種去霧圖像亮度增強(qiáng)方法：（1）R、G、B通道亮度差增強(qiáng)法：該方法綜合考慮像素通道值的比例關(guān)系，借助R、G、B通道的均值圖像，利用統(tǒng)一函數(shù)對(duì)各通道圖像與均值圖像的差值進(jìn)行增強(qiáng)；（2）灰度圖參考系數(shù)增強(qiáng)法：首先使用目標(biāo)函數(shù)對(duì)去霧圖像的灰度圖進(jìn)行增強(qiáng)，然后通過(guò)增強(qiáng)圖像與灰度圖像的比值來(lái)確定統(tǒng)一的增強(qiáng)系數(shù)，最后利用此系數(shù)對(duì)各顏色通道圖像進(jìn)行增強(qiáng)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，論文提出的算法兼顧去霧效果和處理速度，針對(duì)不同霧霾條