圖像去霧方法和拍攝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種圖像去霧方法和拍攝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著城市化加劇，霧霸天氣出現(xiàn)頻率增加，霧霸天氣給戶外拍攝及相關(guān)信 息提取帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)，圖像去霧技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。
[0003] 已知的圖像去霧方法，大多是基于大氣散射模型的各單幅圖像去霧方法，較為知 名的當(dāng)屬劉倩等提出的快速圖像去霧方法和何凱明提出的基于暗通道先驗(yàn)的圖像去霧方 法。其中暗通道先驗(yàn)是該樣一個(gè)觀察到的統(tǒng)計(jì)事實(shí)：在絕大多數(shù)非天空的局部區(qū)域里，某些 像素總會(huì)有至少一個(gè)顏色通道具有很低的值。
[0004] 然而，現(xiàn)有的圖像去霧方法，計(jì)算復(fù)雜度較高，直接運(yùn)用于較低計(jì)算性能的拍攝裝 置時(shí)，實(shí)時(shí)性應(yīng)用上表現(xiàn)不佳，而且還存在閃爍現(xiàn)象，去霧效果不佳。雖然可W通過(guò)采取降 低圖像帖率的方式來(lái)解決實(shí)時(shí)性問(wèn)題，但降低圖像帖率會(huì)影響圖像效果，影響用戶體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種圖像去霧方法和拍攝裝置，旨在提高拍攝裝置的 去霧效果和去霧的實(shí)時(shí)性。
[0006] 為達(dá)W上目的，本發(fā)明提出一種圖像去霧方法，包括步驟：
[0007] 檢測(cè)輸入圖像當(dāng)前是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[000引若所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)，則采用大氣散射模型參數(shù)精細(xì)算法計(jì)算出大 氣光值和透射率圖；
[0009] 若所述輸入圖像當(dāng)前處于非穩(wěn)定狀態(tài)，則采用大氣散射模型參數(shù)快速算法計(jì)算出 大氣光值和透射率圖；
[0010] 根據(jù)所述大氣光值、透射率圖和大氣散射模型，將所述輸入圖像恢復(fù)為無(wú)霧圖像。
[0011] 優(yōu)選地，所述檢測(cè)輸入圖像當(dāng)前是否處于穩(wěn)定狀態(tài)包括：
[0012] W預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，對(duì)比所述輸入圖像的參照帖和當(dāng)前帖的圖像差異；
[0013] 若對(duì)比結(jié)果為圖像相似，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0014] 若對(duì)比結(jié)果為圖像不相似，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于非穩(wěn)定狀態(tài)；
[0015] 其中，當(dāng)所述輸入圖像的初始狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所述參照帖為所述輸入圖像的 初始帖；當(dāng)所述輸入圖像的初始狀態(tài)為非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所述參照帖為所述輸入圖像當(dāng)前帖 的前一帖。
[0016] 優(yōu)選地，所述對(duì)比所述輸入圖像的參照帖和當(dāng)前帖的圖像差異的步驟之前還包 括：
[0017] 利用傳感器檢測(cè)拍攝裝置是否處于抖動(dòng)狀態(tài)；
[0018] 若拍攝裝置處于非抖動(dòng)狀態(tài)，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0019] 若拍攝裝置處于抖動(dòng)狀態(tài)，則進(jìn)入下一步驟。
[0020] 優(yōu)選地，所述方法還包括；當(dāng)輸入圖像保持穩(wěn)定狀態(tài)不變時(shí)，僅對(duì)輸入圖像進(jìn)入穩(wěn) 定狀態(tài)后的首帖圖像采用大氣散射模型參數(shù)精細(xì)算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖，W后各 帖圖像則對(duì)前一帖圖像的透射率圖進(jìn)行微調(diào)后作為本帖圖像的透射率圖。
[0021] 優(yōu)選地，所述采用大氣散射模型參數(shù)快速算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖包括：
[0022] 獲取所述輸入圖像I (X)，計(jì)算所述輸入圖像所對(duì)應(yīng)的暗通道圖M(x);
[0023] 計(jì)算所述暗通道圖中的灰度均值Mw，對(duì)所述暗通道圖做均值濾波操作獲得 Mave(X);
[0024] 根據(jù)所述灰度均值心和M (X)計(jì)算出大氣光值A(chǔ)和透射率圖t (X)。
[0025] 優(yōu)選地，所述采用大氣散射模型參數(shù)精細(xì)算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖包括：
[0026] 獲取所述輸入圖像；
[0027] 對(duì)所述輸入圖像W迭代的方式進(jìn)行區(qū)域劃分和參數(shù)計(jì)算獲得精細(xì)的大氣光值； [002引根據(jù)大氣散射模型，并考慮去霧的對(duì)比度增益、增強(qiáng)后圖像信息損失W及閃爍現(xiàn) 象容忍度=者間均衡，獲得粗略的透射率圖；
[0029] 對(duì)所述粗略的透射率圖各點(diǎn)在一給定尺寸窗口內(nèi)做引導(dǎo)濾波得到中間圖，對(duì)中間 圖的一點(diǎn)，選取周邊間隔為分?jǐn)?shù)尺寸窗口尺寸的點(diǎn)做高斯濾波得到精細(xì)的透射率圖。
[0030] 本發(fā)明同時(shí)提出一種拍攝裝置，包括場(chǎng)景變化檢測(cè)模塊、參數(shù)計(jì)算模塊和圖像恢 復(fù)模塊，其中：
[0031] 場(chǎng)景變化檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)輸入圖像當(dāng)前是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0032] 參數(shù)計(jì)算模塊，用于當(dāng)所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，采用大氣散射模型參 數(shù)精細(xì)算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖；當(dāng)所述輸入圖像當(dāng)前處于非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，采用大 氣散射模型參數(shù)快速算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖；
[0033] 圖像恢復(fù)模塊，用于根據(jù)所述大氣光值、透射率圖和大氣散射模型，將所述輸入圖 像恢復(fù)為無(wú)霧圖像。
[0034] 優(yōu)選地，所述場(chǎng)景變化檢測(cè)模塊用于利用圖像對(duì)比算法檢測(cè)所述輸入圖像當(dāng)前是 否處于穩(wěn)定狀態(tài)，具體為：
[0035] W預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期，對(duì)比所述輸入圖像的參照帖和當(dāng)前帖的圖像差異；
[0036] 若對(duì)比結(jié)果為圖像相似，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0037] 若對(duì)比結(jié)果為圖像不相似，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于非穩(wěn)定狀態(tài)；
[003引其中，當(dāng)所述輸入圖像的初始狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所述參照帖為所述輸入圖像的 初始帖；當(dāng)所述輸入圖像的初始狀態(tài)為非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所述參照帖為所述輸入圖像當(dāng)前帖 的前一帖。
[0039] 優(yōu)選地，所述場(chǎng)景變化檢測(cè)模塊用于利用傳感器和圖像對(duì)比算法檢測(cè)所述輸入圖 像當(dāng)前是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，具體為：
[0040] 利用傳感器檢測(cè)拍攝裝置是否處于抖動(dòng)狀態(tài)；
[0041] 若拍攝裝置處于非抖動(dòng)狀態(tài)，則判定所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0042] 若拍攝裝置處于抖動(dòng)狀態(tài)，再利用圖像對(duì)比算法檢測(cè)所述輸入圖像當(dāng)前是否處于 穩(wěn)定狀態(tài)。
[0043] 優(yōu)選地，所述參數(shù)計(jì)算模塊用于；當(dāng)輸入圖像保持穩(wěn)定狀態(tài)不變時(shí)，僅對(duì)輸入圖像 進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后的首帖圖像采用大氣散射模型參數(shù)精細(xì)算法計(jì)算出大氣光值和透射率圖， w后各帖圖像則對(duì)前一帖圖像的透射率圖進(jìn)行微調(diào)后作為本帖圖像的透射率圖。
[0044] 優(yōu)選地，所述參數(shù)計(jì)算模塊包括參數(shù)快速計(jì)算單元，所述參數(shù)快速計(jì)算單元用 于：
[0045] 當(dāng)所述輸入圖像當(dāng)前處于非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，獲取所述輸入圖像I (X)，計(jì)算所述輸入 圖像所對(duì)應(yīng)的暗通道圖M(x);
[0046] 計(jì)算所述暗通道圖中的灰度均值Mw，對(duì)所述暗通道圖做均值濾波操作獲得 Mave(X);
[0047] 根據(jù)所述灰度均值Mw和M (X)計(jì)算出大氣光值A(chǔ)和透射率圖t (X)。
[0048] 優(yōu)選地，所述參數(shù)計(jì)算模塊包括參數(shù)精細(xì)計(jì)算單元，所述參數(shù)精細(xì)計(jì)算單元用 于：
[0049] 當(dāng)所述輸入圖像當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，獲取所述輸入圖像；
[0050] 對(duì)所述輸入圖像W迭代的方式進(jìn)行區(qū)域劃分和參數(shù)計(jì)算獲得精細(xì)的大氣光值；
[0化1] 根據(jù)大氣散射模型，并考慮去霧的對(duì)比度增益、增強(qiáng)后圖像信息損失W及閃爍現(xiàn) 象容忍度=者間均衡，獲得粗略的透射率圖；
[0化2] 對(duì)所述粗略的透射率圖各點(diǎn)在一給定尺寸窗口內(nèi)做引導(dǎo)濾波得到中間圖，對(duì)中間 圖的一點(diǎn)，選取周邊間隔為分?jǐn)?shù)尺寸窗口尺寸的點(diǎn)做高斯濾波得到精細(xì)的透射率圖。
[0化3] 本發(fā)明所提供的一種圖像去霧方法，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入圖像的場(chǎng)景狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè) 到輸入圖像處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，采用大氣散射模型精細(xì)算法進(jìn)行圖像精細(xì)恢復(fù)，當(dāng)檢測(cè)到輸 入圖像處于非穩(wěn)定狀態(tài)即抖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，采用大氣散射模型快速算法進(jìn)行圖像快速恢復(fù)，實(shí) 現(xiàn)了對(duì)拍攝裝置的抖動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行針對(duì)性處理，有效提高了去霧效果，而且能有效削弱閃爍 現(xiàn)象。本發(fā)明的圖像去霧方法應(yīng)用于拍攝裝置，能夠?qū)z入的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)去霧，即使在較 低的硬件配置下依然能夠維持較好的去霧效果、保持較高的帖率，提升了用戶體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0054] 圖1是圖與本發(fā)明的實(shí)施方式相關(guān)的拍攝裝置的模塊示意圖；
[0055] 圖2是本發(fā)明的拍攝裝置一實(shí)施例的模塊示意圖；
[0056] 圖3是圖2中參數(shù)計(jì)算模塊的模塊示意圖；
[0057] 圖4是本發(fā)明的拍攝裝置另一實(shí)施例的模塊示意