电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 28卷
Vol.28
第 1期
No.1
2020年 1月
Jan. 2020
收稿日期:2019-06-15 稿件编号:201906093
作者简介:唐鉴波(1989—),男,四川南充人,硕士,讲师。研究方向:图像处理,人工智能。
雾霾是一种常见的天气现象,这种天气导致观
测到的景物模糊不清,能见度低,给生产生活带来诸
多不良影响。在计算机视觉领域,对雾天降质图像
进行去雾处理是一项应用前景广阔的课题,相关研究
成果可广泛应用于军事领域和生产生活的各个方面。
随着对单幅图像去雾研究的深入,国内外出现
了较多的成果。目前图像去雾方法主要分为 3 个大
类,一类是基于图像增强的去雾算法
[1-5]
,该类算法以
提升雾天图像的对比度、清晰度为目的,通过相关算
法增强雾天图像的有效信息,抑制雾气给图像带来
的不良影响,但此类方法没有考虑雾天图像降质的
物理成因,处理后的图像容易出现颜色失真以及雾
气处理不均衡的情况。另一类算法是基于雾天图像
成像模型的复原算法,这类方法需要提前获取雾天
图像的某种统计先验信息,然后根据先验和具体的
物理模型推算出无雾图像。其中比较有代表性的算
法是 HE 等人提出的暗原色先验去雾算法
[6]
,该算法
通过大量统计实验发现,大多数无雾图像在局部区
域内的最小通道值趋近于零,并将此规律称之为暗
原色先验,该先验规律可以间接反映出雾气的浓度
并以此推算出景物透射率大小,进而根据雾天图像
成像模型还原无雾图像;该算法去雾效果较好,恢复
的图 像颜 色自然,但整个算法 的空 间、时间 复杂 度
高,当图像中出现天空等大面积明亮区域时,暗原色
先 验 会 失 效 ,基 于 该 方法 出 现 了 大 量改 进 算 法
[7]
。
基于均值滤波的雾霾图像快速复原算法
唐鉴波
1
,赵 波
1
,陈国樑
2
,佟 帅
2
,习立坡
3
(1.陆军工程大学通信士官学校 重庆 400035;2. 32369 部队 北京 100043;3. 32178 部队 北京 100012)
摘要:针对暗原色先验图像去雾算法存在的缺点,本文提出了一种利用均值滤波计算透射率的图
像快速去雾算法。该算法首先对图像进行白平衡处理,达到将沙尘、偏色雾霾图像转化为白色雾
天图像的目的,然后利用均值滤波计算图像暗通道,并对相关结果进行适当调整进而求得透射图,
再通过 Canny 算子求取图像的边缘信息并划分出天空区域、计算大气光,最后根据相关参数还原无
雾图像。通过实验对比验证,该算法计算复杂度低,复原结果清晰自然,具有较好的实时性。
关键词:图像去雾;白平衡;透射率;Canny 算子;边缘扩展
中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2020)01-0189-05
DOI:10.14022/j.issn1674-6236.2020.01.041
A fast restoration method for haze images based on mean filter
TANG Jian⁃bo
1
,ZHAO Bo
1
,CHEN Guo⁃liang
2
,TONG Shuai
2
,XI Li⁃po
3
(1. Army Engineering University Communications officer School,Chongqing 400035,China;
2. 32369 Troops,Beijing 100043,China;3. 32178 Troops,Beijing 100012,China)
Abstract: Aiming at the disadvantages of the algorithm of single image haze removal using dark channel
prior,this paper propose a fast image dehazing algorithm based on mean filter. First of all,the white
balance is performed to ensure the picture degraded by fog or dust being pure white,then getting the
minimum value of three color channel in each pixel and the transmission values by modified mean filter.
Then use the canny edge detector to obtain the edges and expand the edges to eliminate the negative
effect of small bright zone and get the accurate atmospheric light value. Finally,restore the foggy image
with the atmosphere attenuation model. Experiments and comparisons show that this method generates
good results with low computation complexity.
Key words: image dehazing;white balance;transmission;Canny operator;edge epanding
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