基于圖像融合的單幅圖像去霧方法*

［李嬋飛］

1 引言

圖像去霧是指通過(guò)一序列圖像處理方法，消除或減少霧霾對(duì)成像系統(tǒng)的影響，提高圖像的清晰度、對(duì)比度和飽和度，從而獲得信息量豐富的高質(zhì)量去霧圖像。圖像去霧技術(shù)被廣泛應(yīng)用于公路交通、航空航天、軍事偵察等領(lǐng)域[1]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用圖像復(fù)原理論研究提出了多種圖像去霧方法[2]。其中最為經(jīng)典的是何凱明等人提出的基于暗通道先驗(yàn)的圖像去霧方法[3]，該方法利用暗通道去霧原理計(jì)算透射率，采用軟摳算法對(duì)透射率進(jìn)一步優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)圖像去霧，取得了較好的效果。但是該方法僅僅是利用優(yōu)化的精細(xì)化透射率估算傳播圖，不利于保持圖像的場(chǎng)景深度及亮度平滑信息。

本文在何凱明等人方法上進(jìn)行改進(jìn)，估算大氣光值，利用暗通道去霧原理計(jì)算粗透射率，利用梯度導(dǎo)向?yàn)V波獲取精細(xì)化透射率，將兩種透射率利用小波變換的方法融合獲取融合透射率；結(jié)合霧天降質(zhì)圖像物理模型，最終實(shí)現(xiàn)去霧。

2 霧天降質(zhì)圖像的物理模型

根據(jù)大氣散射模型，圖像霧天退化物理模型由兩部分組成，即衰減模型和大氣光模型[4][5]。其中衰減模型描述了光從場(chǎng)景點(diǎn)傳播到觀測(cè)點(diǎn)之間的削弱過(guò)程。大氣光模型描述了周?chē)h(huán)境中的各種光經(jīng)過(guò)大氣粒子散射后，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)到得光強(qiáng)的影響。具體模型如下：

公式中I(x)是人眼觀察到的有霧圖像，J(x)是場(chǎng)景輻射照度，代表要恢復(fù)的去霧圖像，A 是大氣光，t(x)是場(chǎng)景透射率?！?br>