金字塔模型实时视频去雾算法:高效且精确

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"本文提出了一种基于金字塔模型的快速高效实时视频去雾算法,旨在解决当前去雾技术中存在的透射率过估计、天空区域颜色失真以及实时性差的问题。该算法通过金字塔向下采样来减小图像尺寸,然后利用伪去雾图像和暗原色置信度作为修正因子来估算粗略的透射率。接下来,通过恢复图像到原始尺寸,并应用联合双边滤波来精细化图像纹理。最后,结合大气光散射模型和帧间视频去雾理论来恢复质量下降的视频。实验结果显示,提出的算法在去雾效果上表现出色,能有效地应用于多种场景,并且在峰值信噪比和平均结构相似性上分别有20.153%和14.056%的提升,同时具有快速处理和运行稳定的特点,适用于实时视频去雾任务。关键词包括暗原色先验理论、金字塔向下采样、伪去雾图像、暗原色置信度和联合双边滤波。" 详细解释: 1. 暗原色先验理论:这是一种去雾算法的基础理论,假设没有雾的场景中的像素颜色可以看作是其在有雾环境中的暗通道(暗原色),即假设在某个局部区域至少有一个像素在所有颜色通道上都接近最低亮度,这个最低亮度的像素值被用作雾的浓度估计。 2. 金字塔向下采样:在图像处理中,金字塔模型是一种将图像尺度降低的技术,通过降低图像的分辨率来减少计算量,从而提高处理速度。在去雾算法中,这有助于快速获取图像的大致特征。 3. 伪去雾图像:这是通过某种初步的去雾处理得到的图像,尽管可能不完全准确,但可以提供透射率估计的参考。 4. 暗原色置信度:这是衡量暗原色估计的可靠性的指标,用于修正透射率的估计,以减少估计误差。 5. 联合双边滤波:这是一种兼顾边缘保持和平滑的滤波方法,用于在去除雾的同时保留图像的细节和纹理,防止过度平滑导致的视觉效果下降。 6. 大气光散射模型:这是描述光线在大气中传播时因粒子散射导致的衰减和颜色变化的数学模型,用于计算去雾过程中的大气光成分。 7. 帧间视频去雾理论:在视频处理中,相邻帧之间的信息可以被利用来增强去雾效果,例如通过帧间的运动补偿来提高去雾的稳定性和连续性。 该算法的独特之处在于结合了这些技术,实现了在保证去雾质量的同时,显著提高了处理速度和实时性,适合于实时视频处理场景。实验数据证明了算法的有效性和优势。