暗通道先验图像去雾算法教程及代码演示
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更新于2024-10-20
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资源摘要信息:"基于暗通道先验的图像去雾算法"
一、算法原理及应用背景
图像去雾算法是计算机视觉领域的重要分支,主要用于处理因大气散射引起的图像退化问题。当场景中存在雾、霾等颗粒物质时,远距离物体的图像会变得模糊不清,色彩还原失真。去雾算法能够对这些受雾气影响的图像进行处理,恢复其清晰度和真实色彩。
本资源所涉及的算法为“基于暗通道先验的图像去雾算法”,这是一种广泛使用的图像恢复技术。该算法基于一个观察到的自然规律——在非天空的局部区域图像中,一些像素总是具有很低的亮度值。通过分析这些像素的亮度分布,算法能够有效地估计大气光照和透射率,进而从退化的图像中恢复出清晰的场景。
二、算法实现步骤
算法的实现涉及到多个步骤,主要包括:
1. 计算暗通道:暗通道是一种描述图像中某些像素点具有很低亮度值的特性。在非天空区域,至少有一条颜色通道的像素值会很低,即暗通道。
2. 估计大气光照:在暗通道的基础上,通过对暗通道图像的局部最小值进行统计分析,估计出整个场景的大气光照。
3. 获取透射图:通过优化方法计算得到场景中每个像素点的透射率,即光线通过大气后剩余的比例。
4. 复原图像:利用估计得到的大气光照和透射图,恢复出无雾的原始图像。
三、资源文件解析
1. Runme.m:这是主函数文件,包含了整个算法流程的调用和执行顺序。用户需要通过运行此文件来启动整个去雾过程。
2. 操作录像0001.avi:此视频文件记录了整个算法的运行演示,用户可以通过观看视频来了解算法的具体操作步骤。
3. fpga&matlab.txt:该文件可能包含算法在FPGA硬件平台上部署和优化的相关信息,以及如何使用Matlab与FPGA交互的说明。
4. Reference_paper:引用的学术论文,提供了算法的理论背景和参考文献,便于用户深入了解算法原理。
5. Test_picture:测试图像文件,用户可以通过这些图像对算法效果进行验证。
四、操作注意事项
使用该算法时,需要注意以下事项:
- 确保所使用的Matlab版本为2021a或更高版本,以保证代码兼容性和稳定性。
- 在运行Runme.m文件之前,需要确认Matlab的当前文件夹窗口是工程所在路径,以避免路径错误导致程序无法正确执行。
- 运行时不要直接运行子函数文件,而应该通过主函数文件进行调用。
- 用户可以通过操作录像视频仔细跟随步骤进行操作。
五、Matlab代码片段解析
以下是对描述中提到的Matlab代码片段的详细解析:
```matlab
[m, n] = size(R_channel); % 获取输入图像R通道的尺寸,m为高度,n为宽度
dark_channel_image = zeros(m,n); % 初始化暗通道图像
for i=1:m % 对每个像素点进行遍历
for j=1:n
local_pixels =[R_channel(i,j), G_channel(i,j), B_channel(i,j)]; % 获取当前像素点的RGB值
dark_channel_image(i,j) = min(local_pixels ); % 计算该点的暗通道值
end
end
```
代码的执行逻辑是首先获取输入图像R通道的尺寸,然后初始化一个与之相同大小的暗通道图像。接着通过双层循环遍历图像中的每个像素点,获取其RGB值,并计算出该点的暗通道值,即三个颜色通道中的最小值。这样,便得到了整个图像的暗通道图像,为后续的去雾处理奠定了基础。
通过这样的操作,结合给定的视频和测试图片,可以直观地学习和理解基于暗通道先验的图像去雾算法,并实现图像的去雾处理。
2023-12-25 上传
2024-05-08 上传
2023-03-30 上传
2023-10-02 上传
2023-06-07 上传
2023-05-31 上传
2023-05-25 上传
2023-06-11 上传
2023-05-13 上传
fpga和matlab
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