專(zhuān)利名稱(chēng)：用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法和裝置。
背景技術(shù)：
圖像去霧是用于去除有霧圖像中的霧氣從而使得圖像內(nèi)容更加清晰的技術(shù)。但 是，經(jīng)過(guò)去霧處理得到的去霧圖像一般都比較暗，去霧圖像中的內(nèi)容有時(shí)并不足以清晰到 使人能清楚地辨認(rèn)圖像內(nèi)容。所以，需要增強(qiáng)去霧圖像的曝光程度。
目前，存在以下兩種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法
第一種方法是基于像素灰度值的圖像變換方法。該方法包括對(duì)數(shù)變換處理、伽馬 變換處理、以及分段線性變換處理。其中，對(duì)數(shù)變換處理和伽馬變換處理都需要進(jìn)行復(fù)雜運(yùn) 算，所以需要很長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間；而分段線性變換處理不能提供連續(xù)的變換函數(shù)，導(dǎo)致得出的 變換結(jié)果不理想。
第二種方法是基于直方圖變換的圖像變換方法。該方法首先計(jì)算輸入圖像的直方 圖，然后執(zhí)行直方圖均衡和直方圖匹配等處理。通過(guò)該方法得出的結(jié)果圖像效果非常差，幾 乎顯示出了全部的噪聲。另外，基于直方圖變換的圖像變換方法不容易以并行方式實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新穎的用于去霧圖像的曝光 增強(qiáng)方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法，包括根據(jù)去霧參數(shù)構(gòu)建曝 光增強(qiáng)函數(shù)；利用所構(gòu)建的曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置，包括函數(shù)構(gòu)建單元，用于根 據(jù)去霧參數(shù)構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)；曝光增強(qiáng)單元，用于利用所構(gòu)建的曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖 像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理。
本發(fā)明可以根據(jù)去霧參數(shù)對(duì)去霧圖像自適應(yīng)地進(jìn)行處理，并且可以并行地對(duì)去霧 圖像中的像素進(jìn)行處理。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其 中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法。
圖3示出了構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)的處理的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。下面的描述涵蓋了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是， 本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過(guò)示出本發(fā)明的示例來(lái)提供對(duì)本發(fā)明更清楚的理解。本發(fā)明絕不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了相關(guān)元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。
本發(fā)明希望提供這樣一種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法和裝置該方法和裝置可以自適應(yīng)地對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理從而得到較好的處理結(jié)果，并且可以并行執(zhí)行對(duì)于去霧圖像的曝光增強(qiáng)處理。
作為有霧圖像的圖像去霧方法，基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法被廣泛使用。具體地，在基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法中，通過(guò)利用有霧圖像的灰度值1、大氣光值A(chǔ)、和透射圖t，根據(jù)有霧圖像模型I = Jt+A(l-t)來(lái)求解去霧圖像的灰度值J，即J = ￥ + W。其中，獲取透射圖t是非常重要的一個(gè)步驟。
在基于暗原色先驗(yàn)的圖像去霧方法中，可以根據(jù)t = l-ω .f(I/A)來(lái)計(jì)算透射圖 t，其中f()代表計(jì)算透射圖t的現(xiàn)有算法，ω(ω e
)是用于控制對(duì)于有霧圖像的去霧程度的去霧參數(shù)。去霧參數(shù)ω的值越大，通過(guò)去霧處理得到的去霧圖像越暗；相反，去霧參數(shù)ω的值越小，通過(guò)去霧處理得到的去霧圖像越亮。用戶(hù)可以根據(jù)需要，通過(guò)對(duì)去霧參數(shù)ω進(jìn)行設(shè)置來(lái)得到期望的去霧效果。
在實(shí)際應(yīng)用中，如果僅通過(guò)簡(jiǎn)單地將去霧參數(shù)ω設(shè)置為一個(gè)較小的值來(lái)使得去霧圖像變得更亮，則有可能會(huì)導(dǎo)致雖然去霧圖像的亮度較高但其對(duì)比度降低的情況發(fā)生。 此時(shí)，用戶(hù)仍然無(wú)法清晰地辨認(rèn)圖像內(nèi)容。
為了使得去霧圖像更亮、更清晰，本發(fā)明提出了一種新穎的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置和方法。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置包括函數(shù)構(gòu)建單元102和曝光增強(qiáng)單元104。其中，函數(shù)構(gòu)建單元102用于根據(jù)去霧參數(shù)ω構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)(即，執(zhí)行圖2中的步驟S202)，曝光增強(qiáng)單元104用于利用曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理(即，執(zhí)行圖2中的步驟S204)。
下面，以歸一化的輸入像素值和歸一化的輸出像素值為例，對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置和方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3示出了構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)的處理的不意圖。其中，橫軸表不歸一化的輸入像素值，縱軸表不歸一化的輸出像素值，輸入和輸出像素值都是處于
范圍內(nèi)的數(shù)值。
下面，詳細(xì)說(shuō)明構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)的處理。
首先，如圖3所示，利用去霧參數(shù)ω構(gòu)建一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)且斜率大于I的直線y = (l+kco)x(k大于O),并計(jì)算直線y = (l+kco)x與直線y = -jx+Ι的交點(diǎn)Pl的坐標(biāo)(j大于O)(即，j的取值只要保證交點(diǎn)Pl位于連接點(diǎn)P0(0，0)和點(diǎn)P2(l，I)的直線POP2的左上側(cè)即可)。下面，以k = 1，j = I為例進(jìn)行說(shuō)明。在k = 1，j = I的情況下，Pl點(diǎn)的坐
權(quán)利要求
1.一種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法，包括根據(jù)去霧參數(shù)構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)；利用所構(gòu)建的曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光增強(qiáng)方法，其特征在于，所述曝光增強(qiáng)函數(shù)是二次貝塞爾函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光增強(qiáng)方法，其特征在于，構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)的處理包括在采用歸一化的輸入像素值和歸一化的輸出像素值的條件下，利用去霧參數(shù)ω構(gòu)建一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)且斜率大于I的直線y = (l+kco)x，并計(jì)算直線y = (l+kco)x與直線y=-jx+Ι的交點(diǎn)Pl的坐標(biāo)，其中j和k均大于O ;以原點(diǎn)P0(0，0)、直線y = (l+kco)x與直線y = -jx+1的交點(diǎn)P1、以及以歸一化的輸入像素值和歸一化的輸出像素值的最大值為坐標(biāo)的邊界點(diǎn)P2(l，l)為頂點(diǎn)，構(gòu)建控制三角形；以及在所述控制三角形中構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝光增強(qiáng)方法，其特征在于，以所述原點(diǎn)PO為起始點(diǎn)、所述交點(diǎn)Pl為中間點(diǎn)、所述邊界點(diǎn)P2(l, I)為終止點(diǎn)來(lái)構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光增強(qiáng)方法，其特征在于，利用所述曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理包括針對(duì)所述去霧圖像中的任意一個(gè)像素的R、G、B通道中的任意一個(gè)通道，利用所述曝光增強(qiáng)函數(shù)和所述一個(gè)通道的灰度值計(jì)算所述一個(gè)通道的曝光增強(qiáng)后的灰度值。
6.一種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)裝置，包括函數(shù)構(gòu)建單元，用于根據(jù)去霧參數(shù)構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)；曝光增強(qiáng)單元，用于利用所構(gòu)建的曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曝光增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述曝光增強(qiáng)函數(shù)是二次貝塞爾函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的曝光增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述函數(shù)構(gòu)建單元通過(guò)以下處理構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)在采用歸一化的輸入像素值和歸一化的輸出像素值的條件下，利用去霧參數(shù)ω構(gòu)建一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)且斜率大于I的直線y = (l+kco )χ，并計(jì)算直線y = (l+kco)x與直線y=-jx+Ι的交點(diǎn)Pl的坐標(biāo)，其中j和k均大于O ;以原點(diǎn)P0(0，0)、直線y = (l+kco)x與直線y = -jx+Ι的交點(diǎn)P1、以及以歸一化的輸入像素值和歸一化的輸出像素值的最大值為坐標(biāo)的邊界點(diǎn)P2(l，I)為頂點(diǎn)，構(gòu)建控制三角形；以及在所述控制三角形中構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曝光增強(qiáng)裝置，其特征在于，以所述原點(diǎn)PO為起始點(diǎn)、所述交點(diǎn)Pl為中間點(diǎn)、所述邊界點(diǎn)P2(l, I)為終止點(diǎn)來(lái)構(gòu)建所述二次貝塞爾函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曝光增強(qiáng)裝置，其特征在于，利用所述曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理包括針對(duì)所述去霧圖像中的任意一個(gè)像素的R、G、B通道中的任意一個(gè)通道，利用所述曝光增強(qiáng)函數(shù)和所述一個(gè)通道的灰度值計(jì)算所述一個(gè)通道的曝光增強(qiáng)后 的灰度值。
全文摘要
提供了一種用于去霧圖像的曝光增強(qiáng)方法和裝置。其中，該曝光增強(qiáng)方法包括根據(jù)去霧參數(shù)構(gòu)建曝光增強(qiáng)函數(shù)；利用所構(gòu)建的曝光增強(qiáng)函數(shù)對(duì)去霧圖像進(jìn)行曝光增強(qiáng)處理。本發(fā)明可以根據(jù)去霧參數(shù)對(duì)去霧圖像自適應(yīng)地進(jìn)行處理，并且可以并行地對(duì)去霧圖像中的像素進(jìn)行處理。
文檔編號(hào)G06T5/00GK103020902SQ20111028896
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者譚志明 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社