改进的基于均值滤波的单幅图像去雾算法研究

雾天条件下采集的图像存在低对比度和低场景可见度问题,传统的去雾算法时间复杂度高、速度慢,无法应用于实时图像处理。为此,结合大气光特性提出一种改进的基于均值滤波的单幅图像复原方法。该方法以大气散射模型为基础,首先利用均值滤波得到准确的大气耗散函数;引入直方图修正机制下的自适应保护因子,更正明亮区域的大气散射函数;大气光采用效率更高的四叉树算法求解;最后由大气散射模型计算复原图像并进行图像的亮度调整,从而得到一幅清晰的无雾图像。仿真实验结果表明:该算法的场景适应能力强,复原图像色彩感丰富。与经典的去雾算法相比,该算法在保证去雾效果的同时,克服了导向滤波算法时间复杂度高、速度慢的缺陷。     

一种暗通道先验结合小波变换的图像去雾优化算法

基于暗通道先验的去雾算法是最具有代表性的图像复原算法之一,但仅仅利用暗通道去雾的图像会产生一定程度的颜色失真。针对单幅图像暗通道先验算法造成的图像色彩失真问题,提出了一种基于小波变换的色阶补偿方法。将待去雾图像的低频通道和粗暗通道去雾后图像的高频通道添加合适的权重,之后通过小波变换将待去雾图像与粗暗通道处理过后得到的图像进行多次融合,从而基于原有图像的色阶对暗通道处理造成的颜色失真进行一定程度的补偿。采用信息熵为依据的客观计算机评价,将该算法与其他去雾算法进行比较。仿真结果表明,补偿过后的图像具有较好的观测效果,优于仅采用暗通道先验去雾算法的图像。     

暗通道先验去雾算法的改进及FPGA实现

随着数码设备的普及和消费类电子产品对高品质成像的强烈需求,对图像进行实时修复就成为一个迫切问题。为了对有雾图像进行实时高速去雾处理,在保证去雾效果的前提下,在暗通道去雾算法的基础上,提出了用阈值比较的方法独立求解三个通道的全局大气光,及图像边缘部分和非边缘部分分开处理的方法快速有效地获取透射系数。实验结果表明,改进后算法在FPGA上实现,可恢复出清晰图像,并将处理速度大幅提高到毫秒级,可以满足实时处理的要求,为实现实时去雾系统提供了一种可靠、有效的方案。     

基于图形处理器的雾化渲染方法

提出了一种高效且逼真的雾效渲染方法。首先提出一个新的球形雾化渲染模型,采用基于密度积分的光线跟踪算法进行实时渲染,其次,运用柏林噪声实现雾的动态效果,根据基于物理的天空模型影响雾的颜色。最后使用高动态范围算法优化生成的图像。该计算使用图形处理器编程实现,运用渲染到纹理技术进行大气数据的预计算,减少程序运行时的运算量,满足实时系统对渲染帧率的要求。该方法适用于飞行模拟器等仿真漫游系统场景的渲染,并已成功运用到某飞行模拟器中。     

基于残差密集块与注意力机制的图像去雾网络

基于卷积神经网络的单幅图像去雾算法虽然取得了一定进展,但仍然存在去雾不完全和伪影等问题.基于这一现状,提出了一种以编码器-解码器结构为基本框架,融合注意力机制与残差密集块的单幅图像去雾网络.首先,利用网络中的编码器、特征恢复模块和解码器三个部分直接对去雾后的图像进行预测;然后,在网络中引入本文所设计的带有注意力机制的残差密集块,提升网络的特征提取能力;最后,基于注意力机制提出自适应跳跃连接模块,增强网络对去雾图像细节的恢复能力.实验结果表明,与现有去雾方法相比,提出的去雾网络在合成有雾图像数据集和真实有雾图像上均取得了较为理想的去雾效果.     

基于双边滤波的实时图像去雾技术研究

为了消除尘雾对室外机器视觉系统的影响,提出了一种基于双边滤波器的实时图像去雾方法.根据暗原色先验统计原理估计大气光强度,使用快速双边滤波器估计大气光幕,通过求解带雾图像成像物理方程恢复理想光照条件下的大气辐射强度,实现图像去雾.实验结果表明,该方法对彩色图像和灰度图像均可实现理想的去雾效果,对于(320×240)像素的图像,可达到20帧/s以上的处理速度,满足视频图像实时处理要求.     

基于暗通道先验理论的图像去雾算法改进

提出了一种基于迭代的自适应图像去雾算法,该算法是在基于暗通道先验理论的去雾算法基础上增加了常数c补偿,为了保护边缘信息滤波时采取了双边滤波算法,最后将大气光及透射率当成一个整体并结合峰值信噪比构造了优化条件的迭代算法,实现了自适应图像去雾。模拟实验结果与多种评价性能参数的计算结果都表明,本文的改进算法不仅提高了去雾后图像的清晰度和对比度,而且迭代速度快、图像性能好。     

一种自适应基于暗通道先验的去雾方法

基于暗通道先验去雾方法, 提出一种改进的自适应基于暗通道先验去雾方法, 并使用均方误差对已有雾模型数据库中多组数据进行误差分析. 实验结果表明, 该方法对光线不足或天空等背景的图像实验效果优于已有方法, 并且恢复的图像更接近真实图像.     

基于边缘保持滤波的单幅图像快速去雾

为了解决基于暗通道先验的图像去雾算法运行效率低下的问题以及天空等明亮灰白区域去雾后的色彩失真问题,提出一种基于边缘保持滤波的单幅图像快速去雾算法。首先根据暗通道先验规律,得到粗略的透射率图和大气光估计值;然后用边缘保持滤波算法对粗略透射率滤波得到细节平滑、轮廓清晰的精细透射率图;再用阈值法对灰白明亮区域的透射率修正,之后用边缘保持滤波算法对修正后的透射率进行平滑,得到最终的透射率图。根据估计的大气光和透射率,利用大气散射模型即可恢复出无雾图像。经测试,该算法不仅具有很高的运行效率,而且对各种类型的薄雾图像都有较好的去雾效果。客观评测也表明,该算法在对比度增强程度、色调还原程度、结构信息复原程度方面的综合指标都优于其他算法。另外,所提算法还能够实现图像处理器(GPU)像素级的并行运算,对于分辨率为1 280像素×1 024像素的彩色图像,用型号为NVIDIA GeForce 9 800GT的GPU处理,速度可达10帧/s。     

基于滤波的单幅图像去雾方法

基于Tarel方法提出一种新的基于滤波的单幅图像去雾方法. 先利用双边滤波求出初始的大气散射光, 较好地保持了边缘平滑纹理; 再利用自适应中值滤波器进一步求得边缘清晰、 纹理平滑、 景深信息真实的大气散射光; 然后基于分层搜索的四叉树分解方法求得大气光; 最后, 依据雾天退化模型得到复原的图像. 与经典去雾算法对比结果表明, 使用该方法复原的图像更接近真实图像, 特别对于纹理较丰富的区域和远景区域去雾效果更明显.     

单幅图像去雾方法研究

介绍了单幅图像去雾方法的研究现状、分析了基于增强方法和基于复复方法的一些经典图像去雾算法，指出了各种算法的优缺点。综合评价得出基于复原的图像去雾方法优于基于增强的图像去雾方法。针对现有的基于图像复原去雾方法提出了仍需要深入研究的问题，并从建立全面物理模型、探索模型求解的先验知识、设计基于人眼视觉机制的模型求解方法和图像去雾质量评价等几个方面分析如何突破图像去雾的关键技术。最后，对现有技术的发展趋势进行了分析，指出了去雾技术的研究方向。     

一种改进的结合边缘检测的去雾新方法

暗原色去雾算法复原的图像会出现边缘效应,为此提出了一种改进的基于暗原色理论的去雾算法.首先计算出图像的暗色图,并使用小波分解算法将暗色图像向下采样一次;然后在小波分解的平滑部分计算大气光和图像的暗原色,提取出平滑部分的边缘信息,并使用形态学对其进行膨胀获得相应的二值边缘图像;接着对二值边缘图像所在区域的暗原色及非边缘处的暗原色分别进行优化;最后,将优化后的暗原色使用小波重构算法向上采样,并据此计算出图像透射率,结合去雾模型复原到清晰的无雾图像.实验证明,该方法在很好地去除边缘效应的同时,极大地减少了算法时间复杂度,满足实时要求.     

一种基于循环生成式对抗网络的去雾算法

针对现有基于学习的去雾算法在处理过程中需要成对的数据来训练网络参数的问题,提出了一种基于循环生成式对抗网络的去雾算法.该算法通过使用编码器-解码器(Encoder-Decoder, ED)体系结构来构建生成器网络,然后采用一种不成对的图像训练方法来训练网络参数,估计出传输图,最后根据估计的传输图和大气光值,利用光学模型恢复出无雾清晰图像.实验结果表明:对于室内、外有雾图像,本文提出的方法可以在不发生任何颜色失真的情况下恢复无雾场景,而且相对于其他方法,该方法在多个评价指标上都有明显的性能优势.     

基于暗通道的快速图像去雾方法研究与实现

暗通道先验(Dark-Channel Prior)去雾方法在处理单幅户外场景图像方面已经取得了非常好的效果,但是在对高分辨率图像以及包含大片白色区域的图像进行处理时,存在运算时间过长、去雾后的图像带有块状噪声等问题。结合暗通道先验去雾算法针对以上问题提出了一种改进的图像去雾方法,首先对高分辨率带雾图像进行降维处理并获得若干子图像,选取其中部分子图像进行暗通道去雾处理后,再对去雾后的子图像进行滤波、融合以及升维处理,还原分辨率后得到清晰的无雾图像。实验结果表明,改进方法可以较好的达到去雾目的,提高图像整体的对比度,真实地复原图像场景细节,同时可以明显提升算法的运算速度,在保证去雾效果的前提下大幅度降低了计算量。     

雾霾天气下基于二次滤波的交通图像去雾算法

雾霾天气下采集到的退化含噪图像模糊不清、对比度较低;而使用传统基于双边滤波的去雾方法得到的图像偏暗,效果有限。针对这些问题,提出了一种新的基于二次滤波的算法,实现雾霾天气下交通图像去雾处理;利用双边滤波对含雾图像的暗通道图像进行第一次滤波,用引导滤波对图像的透射率粗估计进行二次滤波优化。根据降质模型对含雾图像进行复原,进而得到去雾后的图像。实验效果证明,与传统方法相比,得到的去雾图像与真实场景亮度更加相似,色彩饱和度较好,图像质量较高。     

一种改进的雾化图像快速复原算法

基于暗通道理论,提出一种改进的单幅图像去雾算法,对雾化图像快速去雾.改进算法采用自适应中值滤波与双边滤波相结合的方法,计算边缘细致清晰的暗通道,根据雾天成像的物理模型估算透射图.与传统算法相比,估算出的透射图细致清晰,无需优化,克服了传统算法用大量时间优化透射图的缺点,大幅降低了算法的复杂度.试验结果表明,该算法可以实现对单幅图像的高质量快速去雾.     

基于暗通道先验的快速图像去雾算法

探讨了暗通道先验去雾算法的原理,针对暗通道先验去雾算法时间复杂度太大的缺点,提出用快速有效的巴特沃兹低通滤波器代替复杂的软抠图方法实现对透射率的平滑与细化;针对暗原色图像在景深交界处存在白边现象采用求区域最大值法加以修正;并给出了自适应的求解全局大气光算法.实验结果表明,改进的暗通道去雾算法在获得满意的图像去雾效果的同时能大大提高图像去雾算法的速度,能满足工程上的实时应用要求.     

一种改进的有雾图像去雾算法

针对基于大气散射模型的图像去雾算法存在的图像去雾后颜色偏暗、对比度过度增强的问题,提出一种基于灰色关联度引导滤波的图像去雾算法。首先,假设有雾图像的像素可以分为正常像素和被雾霾颗粒破坏的像素,应用灰色关联理论对雾霾图像的像素值进行判断;然后,对雾霾颗粒破坏的像素进行引导滤波,通过取对数的方法缩小原始图像和滤波以后图像像素值之间的差异,在对数域中计算雾气面纱值;最后,依据大气散射退化模型反演复原清晰的图像。实验结果表明,该算法不仅可以有效改善雾霾图像的清晰度,而且能够解决去雾后存在的亮度偏暗,色彩失真等问题。     

基于改进加权融合暗通道算法的图像去雾研究

针对雾天情况下拍摄图像不清晰的问题,提出了一种改进的加权融合暗通道图像去雾算法。为实现图像降噪和保边的效果,利用直方图均衡化和双边滤波的方法对暗通道图像进行处理,同时通过对透射率权值和大气光值进行改进,并加权融合单尺度Retinex算法,使去雾后的图像更加贴合实际场景下的无雾图像。试验结果显示,本算法能有效地还原图像的清晰度和色彩,并且在颜色偏暗的雾化图像上去雾效果更佳。与暗通道去雾算法、单尺度Retinex算法及暗通道融合图像增强的去雾算法相比较,本算法在主观评价和定量评价上具有明显的去雾优势,因此本算法具有更强的鲁棒性,可以广泛应用于交通监控、目标检测和追踪等领域。     

改进的Otsu递归分割单幅图像去雾算法研究

针对暗原色先验去雾算法对天空区域的透射率估计值偏小问题,提出一种改进的Otsu递归分割图像去雾方法。该方法基于图像分割的思想,利用改进的Otsu递归分割算法准确分离出天空区域,结合暗原色图像灰度归一化值对天空区域透射率估计值进行修正,优化后的透射率更加接近实际值,最后通过大气散射模型得到复原图像。实验结果表明:去雾后的图像保持真实色彩,区域交叉边界处复原自然。文中算法有效解决了天空区域出现色偏和光晕问题,拓宽了暗原色先验算法的适用范围,对户外雾天图像的去雾具有良好的应用前景。