發(fā)布時間：2019-08-27 10:16

【摘要】：夜間圖像去霧對夜間場景中的視頻監(jiān)控、目標識別等有重要應用價值。目前夜間圖像去霧研究較少,且處理結果存在失真度高、細節(jié)模糊、穩(wěn)健性差等缺點。針對以上情況,結合大氣散射模型和夜間霧天圖像成像特點,提出基于Retinex理論和暗通道先驗的去霧算法。首先,根據(jù)Retinex理論求得夜間場景的有霧入射光圖像和有霧反射光圖像;其次,利用暗通道先驗得到場景的無霧反射光圖像;然后,分別根據(jù)夜間霧天圖像和有霧反射光圖像求得光源位置和景深,利用相機成像機理求得場景點與各光源的距離之和,進而求得無霧入射光圖像;最后,利用Retinex理論復原得到夜間無霧圖像。實驗結果表明,本文算法不僅能徹底去霧,提高圖像對比度,更能大幅度降低去霧過程中的顏色失真。
【圖文】：

ｅｘ理論復原得到夜間無霧圖像。２霧天圖像成像模型２．１白天有霧圖像成像模型依據(jù)大氣散射模型，白天有霧圖像的成像過程可以表示為Ｉ＝Ｊｔ＋Ａ（１－ｔ），（１）式中Ｉ是觀察到的霧圖像，Ｊ是不受空氣介質干擾的實際場景圖像，Ａ是大氣光，ｔ是場景透射率。一般認為Ａ全局恒定，ｔ局部恒定；Ｊｔ稱作直接衰減項，Ａ（１－ｔ）稱作大氣光成像項，白天圖像去霧的目的是從已知圖像Ｉ中恢復Ｊ，去除霧氣對場景反射光的影響。２．２夜間霧天圖像成像模型圖１夜間霧天圖像成像模型Ｆｉｇ．１Ｎｉｇｈｔｔｉｍｅｈａｚｅｉｍａｇｉｎｇｍｏｄｅｌ與白天有霧圖像不同，夜間霧天圖像的成像光源包括自然光源和人工光源，自然光源的光強全局近似恒定，但人工光源發(fā)射到達場景點的光強與場景點到光源的距離有關，因此圖像的大氣光值全局不恒定。此外，霧氣對圖像質量的影響包括兩部分：１）影響目標場景反射到達圖像采集設備的成像質量；２）降低人工光源發(fā)射到場景點的入射光強度。一般情況下，自然光源光強較弱，人工光源是主要光源，，因此，大氣光近似０４１００２－２

的過程近似滿足大氣散射模型，不同的是大氣光全局不恒定［１３］，因此夜間霧天圖像成像模型可表示為Ｉｃｉ＝Ｊｃｉｔｉ＋Ａγｉｃｉ（１－ｔｉ）＝ＡγｉｃｉＲｃｉｔｉ＋Ａγｉｃｉ（１－ｔｉ）。（３）夜間霧天圖像去霧的目的是從Ｉｃｉ中求得ＡｃｉＲｃｉ。３夜間圖像去霧算法根據(jù)（３）式可知，夜間圖像去霧是一個病態(tài)過程，為此，假設透射率ｔｉ在景深變化較小處局部恒定。所提夜間圖像去霧算法如圖２所示，各步驟結果如圖３所示，其中圖３（ａ）（ｉ）依次為夜間霧天圖像、有霧反射圖、有霧入射圖、暗通道圖像、夜間無霧圖像、無霧反射圖、景深圖、光源位置圖、無霧入射圖。圖２夜間圖像去霧算法流程圖Ｆｉｇ．２Ｄｅｆｏｇｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｉｇｈｔｔｉｍｅｈａｚｅｉｍａｇｅ圖３本文算法各步驟結果圖Ｆｉｇ．３Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅａｃｈｓｔｅｐｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ３．１基于Ｒｅｔｉｎｅｘ理論的圖像分離（３）式可改寫為Ｉｃｉ＝Ａγｉｃｉ×s擼遙悖�，（４）式中s擼遙悖椋劍遙悖椋簦椋

本文編號：2529704