一种雾霾图像中大气光值的提取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，提供一种雾霾图像中大气光值的提取方法及系统，方法包括：对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A，实现对大气光值的快速计算，适应不同大小和天空区域的图像，为雾霾图像快速去雾处理提供条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，尤其涉及一种雾霾图像中大气光值的提取方法及系统。
技术介绍
雾霾场景中，大气粒子的散射作用会导致光学传感器捕获到的信息严重降质，图像中对比度和色彩保真度方面都会发生不同程度的衰减，直接影响到人类视觉的感受和机器视觉系统的正常工作，因此研究图像去雾方法具有重要意义。基于图像复原的方法针对雾天图像降质的物理过程建立雾天图像退化模型，通过反演运算补偿有雾图像中丢失的信息。该方法针对性强，得到的去雾效果自然，因而得到了大量关注并成为研究的热点。根据大气散射理论，景物在雾天成像时的模型主要包括两部分：场景中物体反射的光在到达传感器的过程中受大气粒子的散射而衰减的过程和太阳光被大气中的悬浮粒子散射后到达传感器的过程。因此，在计算机视觉和计算机图形学中，描述有雾图像的散射模型可表示为：I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x))；x为空间坐标，I(x)为有雾图像，J(x)为场景辐射照度或清晰无雾的图像，A为整体大气光值，t(x)为大气透射率函数(参数)。一旦求出透射率和大气光值，则可以恢复场景深度：但是，目前对于雾霾图像的处理过程中，大气光值的估计过程较为复杂，从而影响了整个图像去雾的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种雾霾图像中大气光值的提取方法，旨在解决现有技术中大气光值的估计过程较为复杂，从而影响了整个图像去雾的效率的问题。本专利技术是这样实现的，一种雾霾图像中大气光值的提取方法，所述方法包括下述步骤：对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A。作为一种改进的方案，所述对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)的步骤具体包括下述步骤：对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，获取一列所有像素点的灰度值的累加参数H(y)；计算水平投影的宽度bH，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bH+1；对投影在2bH+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像K(x,y)。作为一种改进的方案，所述对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，获取一列所有像素点的灰度值的累加参数H(y)的步骤之后，所述计算水平投影的宽度bH的步骤之前还包括下述步骤：对累加参数H(y)进行平滑滤波，消除图像中存在的尖峰值和奇异值。作为一种改进的方案，所述对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)的步骤具体包括下述步骤：对最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，获取一行所有像素点的灰度值的累加参数V(x)；计算垂直投影的宽度bV，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bV+1；对投影在2bV+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像R(x,y)。作为一种改进的方案，所述对最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，获取一行所有像素点的灰度值的累加参数V(x)的步骤之后，所述计算垂直投影的宽度bV的步骤之前还包括下述步骤：对累加参数V(x)进行平滑滤波，消除图像中存在的尖峰值和奇异值。本专利技术的另一目的在于提供一种雾霾图像中大气光值的提取系统，所述系统包括：最小值滤波模块，用于对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；第一最大值区域图像获取模块，用于对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；第二最大值区域图像获取模块，用于对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；大气光值确定模块，用于提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A。作为一种改进的方案，所述第一最大值区域图像获取模块具体包括：水平投影模块，用于对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，获取一列所有像素点的灰度值的累加参数H(y)；水平投影宽度计算模块，用于计算水平投影的宽度bH，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bH+1；第一图像确定模块，用于对投影在2bH+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像K(x,y)。作为一种改进的方案，所述系统还包括：第一平滑滤波模块，用于对累加参数H(y)进行平滑滤波，消除图像中存在的尖峰值和奇异值。作为一种改进的方案，所述第二最大值区域图像获取模块具体包括：垂直投影模块，用于对最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，获取一行所有像素点的灰度值的累加参数V(x)；垂直投影宽度计算模块，用于计算垂直投影的宽度bV，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bV+1；第二图像确定模块，用于对投影在2bV+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像R(x,y)。作为一种改进的方案，所述系统还包括：第二平滑滤波模块，用于对累加参数V(x)进行平滑滤波，消除图像中存在的尖峰值和奇异值。在本专利技术实施例中，对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A，实现对大气光值的快速计算，适应不同大小和天空区域的图像，为雾霾图像快速去雾处理提供条件。附图说明图1是本专利技术提供的雾霾图像中大气光值的提取方法的实现流程图；图2是本专利技术提供的对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)的实现流程图；图3是本专利技术提供的对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)的实现流程图；图4是本专利技术提供的雾霾图像中大气光值的提取系统的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示出了本专利技术提供的雾霾图像中大气光值的提取方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤S101中，对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)。其中，其中，(x，y)为图像中的像素点，c为彩色图像的三色通道。在步骤S102中，对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)。在步骤S103中，对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A。

【技术特征摘要】
1.一种雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：对输入的图像I(x,y)中的任意像素三通道进行最小值滤波，得到最小值滤波图像M(x,y)；对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)；对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)；提取最大值区域图像R(x,y)中的像素值，选取一定数量的像素值的平均值作为大气光值A。2.根据权利要求1所述的雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，并获取水平投影后的最大值区域图像K(x,y)的步骤具体包括下述步骤：对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，获取一列所有像素点的灰度值的累加参数H(y)；计算水平投影的宽度bH，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bH+1；对投影在2bH+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像K(x,y)。3.根据权利要求2所述的雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述对获取到的最小值滤波图像M(x,y)进行水平投影，获取一列所有像素点的灰度值的累加参数H(y)的步骤之后，所述计算水平投影的宽度bH的步骤之前还包括下述步骤：对累加参数H(y)进行平滑滤波，消除图像中存在的尖峰值和奇异值。4.根据权利要求1所述的雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述对所述最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，并获取垂直投影后的最大值区域图像R(x,y)的步骤具体包括下述步骤：对最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，获取一行所有像素点的灰度值的累加参数V(x)；计算垂直投影的宽度bV，并以此确定天空区域的自适应宽度值为2bV+1；对投影在2bV+1宽度区域内像素值进行求和运算，并筛选出最大值区域，确定筛选出的最大值区域所对应的图像R(x,y)。5.根据权利要求4所述的雾霾图像中大气光值的提取方法，其特征在于，所述对最大值区域图像K(x,y)进行垂直投影，获取一行所有像素点的灰度值的累加参数V(x)的步骤之后，所述计算垂直投影的宽度bV的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文成，谷善茂，刘云龙，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东;37