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一种沙尘天气彩色图像增强方法技术

技术编号:10352254 阅读:232 留言:0更新日期:2014-08-25 11:15
本发明专利技术涉及一种沙尘天气彩色图像增强方法,包括:颜色空间转换,转换后的CIE LAB空间的三分量分别用L*、a*和b*表示;L*通道去噪;L*通道对比度拉伸;L*通道锐化处理;采用灰度世界假设对归一化后的a*通道和b*通道进行颜色校正处理;重构处理后的彩色图像。本发明专利技术能够消除图像中存在的偏色和噪声影响,提高图像的对比度。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及恶劣天气条件下的图像增强技术,尤其是针对沙尘天气彩色图像的增强。
技术介绍
沙尘天气是一种在春季常出现中国西北和华北地区的恶劣天气。据不完全统计,仅2000?2003年期间,新疆喀什地区的沙尘天气平均约为103天/年[I]。根据水平能见度的高低不同,沙尘天气由弱到强依次分为浮尘(能见度大于10公里)、扬沙(能见度小于10公里)、沙尘暴(能见度小于I公里)和强沙尘暴(能见度小于50米)四类。其中以扬沙和沙尘暴较常见,沙尘天气出现时,会使能见度大幅降低,对各行各业均有不同程度的不良影响,对交通运输的影响尤为严重。另外,在沙尘天气条件下监控摄像头拍摄的图像和视频可视质量显著下降,户外监控系统无法正常可靠地工作。所以,对沙尘天气条件下获取的图像进行增强处理,提高图像的对比度和可视质量,具有重要的应用价值和社会现实意义。沙尘天气图像增强属于恶劣天气图像增强领域,但目前的研究主要集中在雾天图像增强方面,已有方法可分为两类:基于模型的方法和基于图像处理的方法。文献[2]中采用建立大气模型来复原雾天条件下退化图像的方法,但需要多个参数;水下图像与沙尘图像在很多方面具有类似性,比如图像内部都存在明显的偏色和噪声影响,图像的对比度都较低。文献[3]提出了一种图像融合方案用于增强水下图像。首先将输入图像进行颜色校正,并使用直方图均衡技术对颜色校正结果进行去噪和对比度拉伸,然后再提取几种特征用于确定图像融合所用的系数矩阵。参考文献:[I]江远安,张云惠,等.喀什地区沙尘天气过程分析[J],新疆气象,2005,(28).[2]王志坚,基于大气模型的图像复原改进算法及应用[J],计算机工程与应用,2007,43(3):239-248.[3] C.Ancuti, C.0.Ancuti, T.Haber, P.Bekaert, Automatic red-eye detectionand removal [C], in Proceeding of CVPR, 81-88,2012.
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种针对沙尘天气彩色图像的增强方法,消除图像中存在的偏色和噪声影响,提高图像的对比度。本专利技术的技术方案如下:,包括下列步骤:①颜色空间转换:用I表示输入的一幅沙尘天气彩色图像,将I由RGB空间转换到CIE LAB颜色空间,I在CIELAB空间的三分量分别用L*、a*和b*表示,对L*、a*和b*三通道进行归一化处理,将三通道值都调整到区间[0,I],用I。Ia和Ib分别表示归一化处理之后的各通道图像;②L*通道去噪:使用高斯低通模板对L进行滤波处理,去除L中的噪声,处理结果用Iu表不;③L*通道对比度拉伸:采用Sigmoid函数对Iu进行灰度级拉伸处理,压缩低灰度级和高灰度级部分,以提高对比度,对比度拉伸结果用L表示;④L*通道锐化处理:采用反锐化模板对L进行锐化处理,高斯低通模板处理U,得到低通图像,用表示/x,,采用下式计算锐化图像,用Ilj3表示:/£3 =2./ζ2-Tt2 ;⑤采用灰度世界假设对归一化后的a*通道和b*通道进行颜色校正处理,步骤如下:I)计算Ia和Ib的平均值,分别用μ A和μ Β表示;本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种沙尘天气彩色图像增强方法,包括下列步骤:①颜色空间转换:用I表示输入的一幅沙尘天气彩色图像,将I由RGB空间转换到CIELAB颜色空间,I在CIELAB空间的三分量分别用L*、a*和b*表示,对L*、a*和b*三通道进行归一化处理,将三通道值都调整到区间[0,1],用IL、IA和IB分别表示归一化处理之后的各通道图像;②L*通道去噪:使用高斯低通模板对IL进行滤波处理,去除IL中的噪声,处理结果用IL1表示;③L*通道对比度拉伸:采用Sigmoid函数对IL1进行灰度级拉伸处理,压缩低灰度级和高灰度级部分,以提高对比度,对比度拉伸结果用IL2表示;④L*通道锐化处理:采用反锐化模板对IL2进行锐化处理,高斯低通模板处理IL2,得到低通图像,用表示采用下式计算锐化图像,用IL3表示:⑤采用灰度世界假设对归一化后的a*通道和b*通道进行颜色校正处理,步骤如下:1)计算IA和IB的平均值,分别用μA和μB表示;2)计算a*通道和b*通道的调整系数,分别用λA和λB表示,其中有λA=0.5/μA,λA=0.5/μB;3)用IA1和IB1的表示颜色校正后的图像,它们满足IA1=IA×λA,IB1=IB×λB;⑥重构处理后的彩色图像。...

【技术特征摘要】
1.一种沙尘天气彩色图像增强方法,包括下列步骤: ①颜色空间转换:用I表示输入的一幅沙尘天气彩色图像,将I由RGB空间转换到CIELAB颜色空间,I在CIELAB空间的三分量分别用L*、a*和b*表示,对L*、a*和b*三通道进行归一化处理,将三通道值都调整到区间[O,I],用Ip Ia和Ib分别表示归一化处理之后的各通道图像; ②L*通道去噪:使用高斯低通模板对k进行滤波处理,去除k中的噪声,处理结果用Ili表不; ③L*通道对比度拉伸:采用Sigmoid函数对Iu进行灰度级拉伸处理,压缩低灰度级和高灰度级部分,以提高对比度,对比度拉伸结果用L表示; ④L...

【专利技术属性】
技术研发人员:王建刘长波
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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