基于四階偏微分方程圖像復原去霧方法

李桂林,王創新,萬志銀

(長沙理工大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙　410114)

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基于四階偏微分方程圖像復原去霧方法

李桂林,王創新,萬志銀

(長沙理工大學 電氣與信息工程學院,湖南 長沙410114)

摘要霧天拍攝的圖像出現對比度下降,色彩出現大量的灰白色。為了有效去除圖像中的霧氣,提出了根據霧天圖像衰減模型和大氣光模型建立了圖像退化模型,利用模型場景景深與圖像梯度構建能量泛函,以及利用四階偏微分方程及部分已知信息求取能量泛函最小值,去霧算法實現采用四階偏微分方程有限差分數值法。實驗結果表明,該方法圖像去霧效果較好,體現了該模型在圖像復原上的優越性。

關鍵詞衰減模型;大氣光模型;退化模型;能量泛函;四階偏微分方程

霧的存在使得大氣能見度降低,造成了霧天拍攝的圖像色彩和對比度大幅下降[1],圖像中蘊含的許多物體特征被覆蓋、模糊,直接影響了圖像特征的提取[2],從而導致了以提取圖像特征為基礎的監控、跟蹤、智能導航、智能車輛等無法正常工作。

圖像去霧技術是近年來數字圖像處理方向的研究熱點,并取得一系列的成果。在圖像增強方面圖像去霧,如艾明晶等人采用了部分重疊直方圖均衡化方法,通過選取適當的子塊大小以及對應的步長,在大幅度減少計算量的同時能夠最大限度避免塊狀效應的產生,達到較好的去霧效果[3]。Vonikakis等人采用了基于多尺度Retinex算法,該算法建立在人的眼睛視覺特征,然后對其空間尺度進行對比度增強。……