無人機偵察圖像去霧算法研究

摘要：針對無人機偵察過程中，容易受到霧氣等穩(wěn)態(tài)天氣的影響，造成偵察圖像模糊不清，圖像對比度下降的問題，本文提出了一種基于暗通道法的無人機偵察圖像去霧算法。該算法能夠有效解決霧氣對無人機偵察圖像的干擾，具有較強的軍事應用價值。

關(guān)鍵詞：無人機、去霧、暗通道

無人機作為現(xiàn)代偵察預警裝備體系中的一個重要組成部分，已經(jīng)廣泛應用到情報偵察、搶險救災和信息通聯(lián)等方面。偵察無人機是無人機體系中的一個重要分支，在預警探測和情報偵察方面發(fā)揮著越來越重要的作用。但偵察無人機在偵察過程中容易受到不良天氣的影響，容易出現(xiàn)偵察圖像模糊不清等問題。尤其是在霧霾等不良天氣環(huán)境下，空氣中存在的粉塵、顆粒物和氣溶膠等，會對大氣自然光產(chǎn)生散射和吸收等不良影響，導致自然光強度衰減，出現(xiàn)圖像對比度下降，清晰度降低等問題，極大地影響了偵察圖像的視覺效果。針對此類問題，本文提出了一種基于暗通道法的無人機偵察圖像去霧算法，該算法通過組建暗通道，能夠有效去除霧氣對圖像的干擾，得到去霧圖像。

文獻指出，無人機偵察圖像的成像原理適用于當前的大氣物理模型，與普通的RGB圖像的成像原理是完全相同的，該大氣物理模型可表示為以下兩個部分：一是直頻衰減項（Direct transmission），二是大氣光照（Air light）。該模型可表示為：

（1）

其中，I為有霧圖像，J為物體的反射光強度，A為全局的大氣光照強度，t為透射率，用于表示光線通過相應感光介質(zhì)投射到成像設備未被散射的部分。

由于輸入圖像為已知圖像，因此，得到無霧圖像，還需要估計出和。

從暗通道圖中按照亮度大小取前0.1%的像素。在這些位置中，在原始圖像中尋找對應具有最高亮度點的值，作為值。

（2）

當投射圖t很小時，會導致J的值偏大，會導致圖片某些地方過爆，所以一般可以設置一個閾值來限制，我們設置一個閾值：一般設置較小，0.1即可，得到去霧圖像：

（3）

本文提出了一種基于暗通道法的無人機偵察圖像去霧算法，該算法能夠有效提取圖像細節(jié)特征，提升圖像的去霧效果。通過試驗表明，該算法在真實有霧圖像中，能夠取得良好的效果。

參考文獻：

[1]劉楠， 程詠梅， 趙永強. 基于加權(quán)暗通道的圖像去霧方法[J]. 光子學報， 2012， 41（3）：320-325.

[2]佚名. 一種基于暗通道先驗的快速圖像去霧算法[J]. 電子學報， 2015， 43（7）：1437-1443.

作者簡介：徐磊（1985年7月—）男，寧夏銀川人，碩士研究生，現(xiàn)為武警警官學院信息通信系講師，主要從事指揮自動化、作戰(zhàn)模擬與仿真、三維仿真等方面的研究。