使用局部大气光的单幅图像去雾算法

针对传统算法去雾后图像偏暗的问题,根据去雾后图像对比度和亮度均应该增加的标准提出了一种高亮度和对比度的去雾算法。首先依据大气光与复原图像亮度成反比事实,设置像素红绿蓝(RGB)三个颜色分量均值为局部级粗糙大气光,使用具有较好抑制光晕效应的半全局加权最小二乘算法优化获取局部级大气光;然后根据去雾图像方差与大气透射率成反比事实,使用基于像素最小颜色分量的大气散射函数计算粗糙透射率,然后使用局部均值滤波器优化透射率;最后结合雾天成像模型恢复无雾图像。实验结果表明所提算法去雾图像的梯度、亮度和速度等客观指标均优于传统算法,其中亮度最少增强1.5倍。所提算法能提高去雾图像亮度、丰富图像细节和提高去雾速度,具有较好的工程应用价值。     

结合自适应亮度变换不等式估计透射率的图像去雾方法

为了解决单幅图像去雾算法中透射率估计不准确和去雾不彻底问题,提出了一种结合自适应亮度变换不等式估计透射率的图像去雾方法。首先,利用亮度和反饱和度进行亮度变换不等式补偿构造场景深度,并使用对数变换进行灰度扩展;其次,采用正则化对场景深度优化,解决相邻像素的差异过大问题,逼近精确场景深度;然后,根据局部恒定假设,利用局部平均深度和联合双边滤波估计动态大气散射系数,结合场景深度和动态大气散射系数获得透射率;最后,使用中值滤波和区间估值优化局部大气光,并通过大气散射模型恢复无雾图像。实验结果表明:所提出的图像去雾方法可在不同场景自适应地调节模型参数,去雾彻底,获得了较好的去雾效果;同时,客观指标中平均视觉对比度达到了60.572,具有较好的图像保真度。     

结合暗亮通道先验的远近景融合去雾算法

为解决传统暗通道不适用于大面积天空区域,容易造成去雾图像失真的问题,提出一种结合暗亮通道先验的远近景融合去雾算法。首先,利用改进的二维Otsu图像分割算法,混合近景和远景区域的暗通道,并基于最优的客观质量评价指标对近景和远景区域设置混合暗通道的自适应调节参数;其次,针对真实物理场景中大气光并非均匀不变常量的问题,建立暗亮通道融合模型,并计算大气光图;为了提升处理速度,在不降低恢复质量的前提下,选取与原图对应的灰度图作为引导图像对透射率图进行细化;最后,采用基于视觉感知的亮度/颜色补偿模型对图像修正,提高了复原图像的对比度和色彩饱和度。实验结果表明,所提算法在主观和客观角度均取得最好的效果,其中客观指标PSNR在数值上比He的算法平均高出24.04%。由此得出,通过所提算法复原的图像更加清晰、细节信息和结构更加明显,更适于人眼的观察,验证了算法的有效性。     

一种面向城市道路的视觉图像去雾方法

针对雾天环境的城市道路下自动驾驶车辆视觉感知效果不佳的问题,提出一种基于大气光值的快速图像去雾改进算法,并验证了算法的有效性。首先,制定了大气光动态估算策略,并设计了大气光动态估算的自适应触发函数,通过大气散射模型进行了大气光的估计;其次,利用最小滤波技术获取了雾天图像的暗通道图,并估算了对应的投射图像;再次,制定了大气光计算策略,并优化了去雾系数;最后,利用直方图均衡化算法抑制了残余噪声,进一步提升了无雾图像的对比度。实验结果表明,所提算法相比DCP、CAP等在NIQE和SSEQ性能指标上都有所提升,拥有更好的细节恢复能力和处理性能,更有利于交通信息的提取。     

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。     

融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法

针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题，提出了一种改进的图像去雾方法，应用于无人机航拍建筑物图像处理中.针对全局大气光取值易受场景中景物影响的问题，提出一种颜色衰减先验投影最小方差的大气光求解方法，构建明度与饱和度差值图像，求解最小方差出现区域，并确定全局大气光估计.将利用图像场景深度信息求解的区域大气光与全局大气光相融合，获得新的大气光图.采用基于非局部信息的雾霾线先验理论对透射率进行优化，提出了一种基于雾霾线理论和引导相对总变分正则化的算法，通过计算透射率可靠性函数对透射率修正，并消除图像中存在的大量无用纹理信息，提升了透射率估计精度，有效改善了无人机航拍场景中浓雾及景深突变区域的复原图像质量.实验结果表明，所提算法与其他算法相比，获得的复原图像平均梯度、对比度、雾霾感知密度估计及模糊系数等指标分别平均提升了12.2%、7.0%、11.9%和12.5%,运算时长也优于部分算法，航拍图像更加清晰，更符合人眼视觉感受.     

基于像素级图像融合的单幅图像去雾算法

单幅图像去雾是计算机视觉领域的一个重要研究课题,基于图像融合思想,提出一种新的单幅图像去雾算法.首先计算大气光和中值暗原色先验的差值绝对值来判断有雾图像中是否含有明亮区域,获得对天空、白色建筑物等明亮区域透射率更精确的估计,并通过该透射率计算第一幅待融合图像;然后利用大气散射模型的一般形式,求解出第二幅待融合图像;最后,通过计算融合系数,将两幅去雾图像进行像素级融合,得到最终的去雾图像.该方法可以有效的改善天空区域颜色失真,去除Halo效应.实验结果表明,所提方法能较好的实现去雾,并保留图像细节和结构信息.     

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。     

基于统计特性和亮度估计的夜晚图像去雾

由于人工光源的存在,夜晚有雾图像具有光照不均、色偏严重和亮度较低等特点,现有的常规图像去雾算法并不适用.考虑到夜晚雾天图像成像特点,建立了带有色偏因子的雾天图像成像模型,可成功用于夜晚图像去雾,并提出了基于统计特性和亮度估计的夜晚图像去雾算法.由于夜晚雾天图像和低照度图像亮通道直方图具有较大相似性,首先将夜晚有雾图像进行反转,然后基于带色偏因子的雾天图像成像模型,局部估计带色偏的大气光;针对夜晚有雾图像色偏严重,导致三通道透射率差异较大,提出对透射率三通道分别进行处理;在此基础上,利用亮度估计对透射率进行优化;最后,利用局部Grey-world算法对去雾后的图像进行颜色校正.实验结果表明,所提算法能够有效去除夜晚雾气影响,提高图像的整体亮度和对比度,恢复更多的图像细节.     

大气光幕融合的去雾新方法

针对雾天场景成像设备采集的图像存在对比度低、细节不清晰的问题,提出一种结合大气光幕融合的雾天场景复原算法.首先,基于不同场景深处大气光幕的物理特性和光学成像特性,获取远景雾气分布的近似估计.其次,通过像素级融合和滤波的方法得出准确的全局大气光幕.最后,通过反演大气散射模型得到复原图像,并进行亮度和色调调整.该方法可以有效避免过度去雾现象和光晕效应等不足,能快速复原场景的对比度和颜色.实验结果表明:该算法简单高效,具有较强场景适应能力,并保证实时性.     

基于SLIC0超像素分割的阴影检测算法

对单幅阴影检测问题,提出了一种基于SLIC0（simple linear iterative clustering zero）超像素分割的阴影检测方法。首先采用SLIC0超像素分割算法对含阴影图像进行分割,生成超像素块检测出阴影轮廓,然后提出一种融合特征的支持向量机方法,将超像素块分类合并,检测出阴影区域。通过实验对比Otsu阈值法、传统SVM分类法与本文算法的检测效果,验证了本文算法的有效性,通过结构相似度（SSIM）与峰值信噪比（PSNR）指标对比表明,本文算法较参考算法的检测性能更优。     

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。     

基于超像素和支持向量机的车辆阴影检测算法

为解决车辆阴影检测中易将车辆阴影相似的车辆区域误检测为车辆阴影的问题,提出了一种基于超像素和支持向量机的车辆阴影检测算法.首先,利用简单线性迭代聚类法将图像分割为若干超像素;然后,以超像素为基本检测单位,根据HSV空间中的一组判别条件对车辆阴影进行初步检测;在此基础上,利用支持向量机识别并去除被误检测为车辆阴影的车辆区域,进而得到最终的车辆阴影.实验结果表明,所提算法能够较好地区分车辆阴影及与车辆阴影相似的车辆区域,提高车辆阴影的检测率和分类率.     

基于散射模型的雾天图像快速复原算法

基于暗原色先验的图像去雾算法能够较好地复原雾天图像,复原的结果清晰自然,但原始算法存在计算复杂度高?大气光估计不够准确?天空区域易出 现失真以及无法处理偏色雾霾等缺点?从以上4个问题出发,以大气散射模型为基础,提出了新的估计透射率与大气光的方法?利用线性对比度拉伸对原含雾图像进行预处理,以消除偏色雾霾的影响,利用设置反馈参数的均值滤波估算雾天图像的大气透射图,通过建立权重图划分天空区域并确定大气光,根据天空区域的面积自适应地修正该区域的透射率,将其代入复原模型得到去雾图像?实验证明,该算法能够较好地克服原始算法的缺点,在降低算法复杂度的同时起到良好的复原效果?     

一种暗原色先验的图像去雾改进算法

为使视觉系统可以全天候地工作,提出一种基于大气散射物理模型和暗原色先验原理的去雾算法。通过改进的最小值滤波获取透射率图,抑制了单独使用最小值滤波产生的Halo效应和块效应,同时克服了双区域滤波中的中值滤波对图像细节保持度低的缺点;然后使用实效的导向滤波对透射率图进行处理,使之更细致;最后基于图像分割对大气光做了新定义,使复原图像更接近实际场景。实验结果表明,文中算法有效地恢复了场景的颜色和对比度,明显地提高了图像的视见度。     

基于颜色校正和明暗通道的沙尘降质图像增强算法

针对沙尘天气下拍摄的图片中存在的颜色偏移、对比度低等问题,提出了一种沙尘降质图像增强算法.该算法由基于高斯模型的偏色校正和基于暗通道和亮通道的对比度增强2个部分组成.首先根据沙尘降质图像的RGB 3个通道直方图的分布特点,使用高斯模型分别对各通道进行建模,从而进行颜色调整,解决沙尘图像的偏色问题,其次采用暗通道先验去雾的原理,结合亮通道,计算像素级的大气光值,然后对透射图和大气光值进行优化,从而恢复出清晰的无沙尘图像,最后实验结果表明本文算法可以较好地提高沙尘降质图像的重建主观质量,并保持良好的色彩保真度和亮度.     

采用多层图模型推理的道路场景分割算法

针对传统图模型分割算法提取的物体边缘不够精细、难以适应复杂道路场景布局的问题,提出了一种基于多层图模型推理的道路场景分割(HGI)算法。该算法先将图像过分割为同质的超像素块,再采用随机森林模型训练超像素块的多类别回归器和相邻超像素的一致性回归器;然后用2种回归值计算马尔科夫随机场(MRF)模型的能量项,通过推理得到初始分割;最后为了解决超像素块包含多类别带来的分类混淆,在初始分割基础上构建像素级的全连接条件随机场模型,进行优化得到精细的分割结果。实验结果表明,采用HGI算法对人工标注数据库和真实拍摄的场景图像处理能够得到精细的分割边缘,能够解决超像素推理中的类别混淆问题,与传统的MRF图模型分割方法相比,在总体精度和平均召回率2个指标上分别提高了2%和3%。     

基于雾气深度的快速单幅图像去雾算法

针对目前去雾算法复杂度高以及复原的图像视觉效果差等问题,提出了一种新颖的去雾方法。首先,对图像的三通道进行高斯低通滤波获取图像的低频信息(亮度分量)后求平均,结合场景深度,估计出雾气深度图,获得的大气光值A比暗通道图中的最大值作为大气光值A具有更强的鲁棒性;其次,经过中值滤波,去噪的同时也维持了图像的边缘,取得较为理想的透射率;最后,通过大气散射模型反演逆过程,获得无雾图像。分析表明:所设计算法的时间复杂度较低、速度快,具有较高的鲁棒性,大大提高了图像的对比度,并取得了较好的清晰化效果。     

基于局部像素特征分类的图像分割算法

图像分割是模式识别、计算机视觉等领域的重要研究内容,也是图像信息处理的难点和热点之一.以孪生支持向量机(TSVM)与极坐标复指数变换(PCET)理论为基础,提出了一种基于局部像素特征分类的图像分割算法.该算法首先对局部像素窗口进行PCET,并将PCET系数幅值作为图像的像素级特征;然后利用指数交叉熵阈值技术确定训练样本,并进一步训练出TSVM分类模型;最后利用已获得的TSVM分类模型对原图像像素进行分类处理,从而获得图像的最终分割结果.实验结果表明,该算法可以获得较好的图像分割结果.     

单一图像多滤波联合快速去雾算法

提出一种多滤波联合单一图像快速去雾算法。首先基于大气散射光特性,计算雾天图像最小通道图,给出大气耗射函数初估计;利用双边滤波保边缘的平滑特性,对雾天图像灰度图进行平滑增强处理;再以此滤波图作为引导图,对大气散射图进行引导滤波,生成准确的能体现深度变化的大气散射图。为了正确估计全球大气光,采用循环四分图形法求解雾天图像最小通道图中最亮像素;在此基础上生成视觉上较真实的清晰无雾图像。比较实验表明算法去雾效果更完整、视见度更高、速度更快。