基于物理模型的單幅圖像去霧方法研究

摘要：為了提高霧天降質圖像的清晰度，文章研究基于物理模型復原的圖像去霧算法，提出基于該方法復原的快速圖像去霧方法。首先提出天空區域自適應選擇算法估計全局大氣光，然后利用均值濾波的方式快速估計透射率，最終恢復無霧圖像。

關鍵詞：圖像去霧；物理模型復原；自適應選擇算法；均值濾波；透射率；無霧圖像 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2016）02-0009-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.004

1 概述

由于PM2.5的影響，霧、霾等天氣愈加嚴重，戶外視頻監控系統尤其是交通視頻受到了嚴重的影響。在霧、霾等天氣下，光線受到大氣介質的散射，導致其傳播路徑發生改變，以至于場景的能見度降低，監控系統所采集到目標圖像對比度及顏色等特征被衰減。因此需要對霧天條件下獲取的圖像進行去霧優化處理，提高圖像的可見性。目前，圖像去霧的方法主要分為兩種：基于霧天圖像對比度特點的圖像增強方法和基于物理模型復原的圖像恢復方法。

基于霧天圖像對比度特點的圖像增強方法，根據霧天圖像對比度低，采取改善圖像質量或增強圖像某些特征的方法對霧天圖像進行增強處理，該方法能達到一定的去霧效果，但有可能會造成信息的缺失。基于物理模型復原的圖像恢復方法是根據大氣物理模型，利用已知的場景深度信息和霧天濃度信息來恢復無霧圖像，該方法針對性強，處理效果自然。

2 算法分析

單幅圖像去霧算法的研究作為綜合性的新學科發展，近年來備受關注，各個學者提出了不同的去霧優化方法。……