夜幕数字图像的快速滤除增强方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种夜幕数字图像的滤除增强方法，属于图像增强技术领域。
【背景技术】
[0002] 由于夜晚的光照不足或者分布不均等特点，使得夜晚拍摄的图像常常不利于观察 和研宄。现有的技术往往利用红外图像或者同一地点的白天图像作为附加数据对光学图像 进行增强，这样既增加了技术的成本，又限制了技术的适用范围。而其他基于像素级的图像 增强方法要么忽略了图像本身的信息，建立简单的像素灰度值映射关系，要么使用多种先 验知识和复杂的变换函数，大大地降低了处理速度，抑或使得增强后的图像失去了原有的 一些信息。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种夜幕数字图像的快速滤除增强方法，本发明充分利用 了夜晚图像反转之后的像素灰度值分布更偏重于较大值的这一重要特性，结合图像自身的 局部信息，引入大气散射物理模型和暗通道先验来增强夜幕数字图像，大大提升了图像的 滤除增强速度，更大程度上的保留了图像的信息。
[0004] 实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
[0005] 夜幕数字图像的快速滤除增强方法，所述的夜幕数字图像的快速滤除增强方法包 含以下步骤：
[0006] 第一步：向计算机内存输入图像数据I，并对输入图像进行反转，得到图像If;
[0007] 第二步：利用大气光值A= [255, 255, 255]，然后计算得到暗通道图Id，这里，Id = g,b}If，即计算得出彩色图像中对应每个像素的三个色彩通道中最小的值，构成暗通道 图，r，g，b分别对应数字图像色彩空间中的红、绿、蓝三个颜色通道；
[0008] 第三步：对所述的暗通道图Id使用max pooling算法进行采样，建立暗通道图I d 的图像高斯金字塔；
[0009] 第四步：利用中值滤波器对Id的图像高斯金字塔的最顶层图像进行中值滤波平 滑，得到平滑后的中间图像I ni;
[0010] 第五步：使用局部标准差近似图像中的局部纹理细节，去除Im中的局部纹理细节， 得到一副新的暗通道图I s;
[0011] 第六步：利用新的暗通道图13提供的严格约束0 < I 13，对新的暗通道图Is 进行优化，得到最后的暗通道图1_
【主权项】
1. 一种夜幕数字图像的快速滤除增强方法，所述的夜幕数字图像的快速滤除增强方法 包含以下步骤： 第一步：向计算机内存输入图像数据I，并对输入图像进行反转，得到图像If; 第二步：利用大气光值六=[255,255,255]，然后计算得到暗通道图1(1，这里，1 (1 =min{r，g，b}If，即计算得出彩色图像中对应每个像素的三个色彩通道中最小的值，构成暗 通道图，r，g，b分别对应数字图像色彩空间中的红、绿、蓝三个颜色通道； 第三步：对所述的暗通道图Id使用maxpooling算法进行采样，建立暗通道图Id的图 像尚斯金字塔； 第四步：利用中值滤波器对1<!的图像高斯金字塔的最顶层图像进行中值滤波平滑，得 到平滑后的中间图像Im; 第五步：使用局部标准差近似图像中的局部纹理细节，去除Im中的局部纹理细节，得到 一副新的暗通道图Is; 第六步：利用新的暗通道图13提供的严格约束〇 <I 13，对新的暗通道图Is进行 优化，得到最后的暗通道图1_，这里
其中为最终优化后的图像深度信息估计图； P为调节参数，设定P= 0. 95 ; 第七步：利用t= 1. 0-w*]：。#得到优化的透射函数t; 其中：w为控制透射函数的参数，设定w= 0. 98 ; t为透射函数； 第八步：将透射函数t和大气光值A带入大气散射物理模型公式If=J*t+A(l-t)中， 并对计算得到的J进行反转，得到增强结果Jm= 255. 0-J; 其中为最终结果的反转图像； Jm为最终得到的增强图像。
【专利摘要】夜幕数字图像的快速滤除增强方法，属于图像增强技术领域。利用夜晚图像反转后的像素灰度值分布更偏重于较大值的这一重要特性，结合图像自身的局部信息，引入大气散射物理模型和暗通道先验来增强夜幕数字图像，大大提升了图像的滤除增强速度，更大程度上的保留了图像的信息。对待处理的图像数据进行反转，根据大气光值A＝[255，255，255]计算输入图像的暗通道图Id，建立Id的图像高斯金字塔，对金字塔最顶层进行中值滤波平滑，在平滑后的暗通道图Im中去除局部纹理细节，得到一副新的暗通道图Is，利用Is提供的约束0≤Iopt≤Is，对Is进行优化，得到Iopt，计算透射函数t＝1.0-w*Iopt后，再得到增强结果Jen。本发明用于增强夜晚夜幕数字图像。
【IPC分类】G06T5-00
【公开号】CN104700369
【申请号】CN201510102506
【发明人】姚鸿勋, 姜雪松
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月9日