利用分割中值滤波和透射率补偿的图像去雾

为了增强雾天退化图像的质量,提出基于分割中值滤波和自适应透射率补偿的单幅图像去雾方法．首先提出分割中值滤波策略,通过对“暗通道先验+引导滤波”去雾方法估计的透射率进行滤波,去除其中不必要的纹理细节,同时保留深度突变的边缘信息;然后提出自适应透射率补偿方法,无须进行天空分割,而通过构造补偿函数对透射率进行提升,以校正明亮区域的色彩失真;同时给出简单有效的函数参数自动确定方法,提高了算法的适应性．由实验结果可以看出,该方法通过精确估计透射率,有效地增强了去雾图像的对比度,改善了天空区域的颜色失真．同时该方法适应性较强,对包含和不包含天空的图像,都可得到更为清晰的去雾结果．     

基于容差机制与高斯滤波的图像去雾算法

为了使暗通道先验去雾算法能够有效处理雾靈图像中天空等明亮区域 ,提升去雾后图像的抗 噪性能 ,提出了一种基于容差机制与高斯滤波的图像去雾算法 装 首先 ,引入容差机制来修正明亮区域 透射率；然后 ,融入高斯滤波算法来提升去雾后图像的抗噪性能；最后 ,适当调整图像亮度 ,以提升去雾 后图像的可视化效果装 仿真实验结果表明 ,改进后算法不仅能够有效处理雾靈图像中天空等明亮区 域 ,而且能够提升去雾后图像的抗噪性能；相较于主流的同态滤波算法 ,改进后算法的去雾性能更优装     

一种基于自适应大气光和加权引导滤波的夜间图像去雾算法

夜间图像去雾对于夜间场景下无人驾驶、交通安防等有重要的工程应用价值。针对暗通道先验算法在夜间雾天场景下的失效问题,提出一种基于自适应大气光和加权引导滤波的夜间图像去雾算法。该算法首先基于图像亮度和饱和度联合求取信道图,并将信道图作为引导图对原图像进行引导滤波得到大气光分布图,为解决暗通道先验在图像亮区域的失效问题,引入亮通道先验矫正亮区域的透射率,为优化亮、暗通道透射率的融合,建立一种基于分段伽马矫正的融合权值计算方法,用于亮区域透射率的权值计算,并利用该透射权值加权得到图像的初始透射率;然后利用加权聚合引导滤波代替引导滤波细化初始透射率,通过基于相似度为滤波中心像素的邻域像素赋予权值,并在滤波聚合阶段采用加权聚合代替均值聚合,解决引导滤波弱化细小纹理而引起的边缘模糊问题;最后将复原图像转换到HSV空间,对亮度分量V进行均衡化调整,并对均衡化前后的图像进行线性加权获得最终复原结果。实验结果表明,所提算法大气光分布图估值合理,可有效反映夜间多光源场景下的大气光分布情况,图像亮、暗区域透射率计算准确,复原图像去雾彻底、纹理清晰,与经典算法对比显示,复原结果的峰值信噪比、信息熵、平均梯度和方差的最大提升幅度分别为49.4%、18.3%、172.3%、115%,综合指标优于所对比的算法。     

改进的海雾图像去除方法

针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于海上含雾图像处理中。首先,获取含雾图像的暗通道及最小值图像,将含雾图像转换到HSV颜色空间计算各个像素点的颜色衰减率,对其按降序排序取前10%中的最小值作为亮暗部分界阈值,据此计算出HSV暗部图像区域(I_(HSV_dark))。通过引入变差函数来判断像素点是否来自于高亮区域,并获得基于变差函数的变差暗部图像区域(I_(VAM_dark))。对两个暗部图像区域做并运算,得到用于估计暗区域大气环境光值的暗部图像I_(dark)。将像素值进行递减排序,选取前1‰的像素点所对应雾化降质图像像素点集合的平均值作为A_(dark)的值。其次,提出一种基于多级权重相对总变差模型的去纹理方法,对最小值图进行滤波作为粗估计的透射率图,并使用透射率函数对其进行调整,弱化亮部图像的去雾,增强暗部图像的去雾。最后,提出一种最小方差中值引导滤波算法对调整后的透射率进行优化,根据雾天图像降质模型得到复原后的清晰图像。实验结果表明,提出的算法与基于暗通道先验理论以及融合变差函数和形态学滤波的去雾算法相比,获得的复原图像信息熵、平均梯度、对比度及雾霾浓度评价指标(FADE)等指标均有显著提升,更加清晰。     

基于引导滤波和暗原色先验理论透射率估值的视频去雾算法

针对雾天条件下户外采集的图像严重退化问题,解决传统的暗原色先验理论算法出现的边缘残雾、天空区域去雾效果欠佳、实时性差和鲁棒性差等问题,提出去雾效果显著的实时视频去雾算法.对大气光散射模型进行改进,以引导滤波后的灰度图作为大气光估计图;利用四叉树法和暗原色先验理论（DCP）在暗原色图中寻找浓雾区域,求得透射率估计值;利用改进的大气光散射模型复原图像.通过大量实验表明,复原出的图像去雾效果彻底,色彩鲜艳亮丽,天空区域不会出现彩色失真,景深变化大的地方不会出现白边现象,对于不同浓度的雾都有着较好的去雾效果,处理速度快且稳定,适合于实时视频去雾.     

基于车行视程与大气光快速估值的车载视频去雾算法

交通场景中的视频图像去雾处理,是一个实时性极强的不确定反问题,针对雾霾天气下车载视频图像退化严重的现象,分析了交通环境中雾气浓度对车前物景可视度的关系,提出了大气能见度与车行视觉距离之间的关系模型,讨论了降质图像增强的理论与方法,建立了雾霾条件下车行可视距离的线性回归公式和基于大气能见度的透射率快速估值模型。同时,研究了雾霾物像暗通道的基本特征,提出了利用引导滤波对图像实现边缘平滑、细节增强以及利用盒式滤波保持边缘信息,降低时间复杂度;直接利用灰度图像获取大气光像素矩阵的估值方法,建立了基于大气光的快速估计模型,解决了暗原色先验理论方法的“非天空区”假设及其时间复杂度难以适应车载视频图像处理的问题。根据上述提出的透射率估计方法和天空光的估值模型,本文提出了一种鲁棒性好,实时性强的雾霾视频图像去雾的新算法,并完成了基于该方法的视频图像恢复处理流程设计,构造了车载雾霾视频图像恢复处理的综合验证平台,通过信息熵和图像边缘检测的方法,对本文提出的方法与目前已有的几种流行的去雾方法进行了图像恢复质量的比较,结果表明,本文提出的方法在反映图像细节和清晰化等方面都取得了良好的处理效果。     

基于透射率估计模型和引导滤波的雾气图像去雾算法

针对雾气条件下成像设备采集图像退化严重的问题,提出一种雾气图像的去雾算法。通过对雾气天气成像物理模型的简化,找到图像复原函数中的透射率和大气光值2个关键未知量;分析影响透射率的因素,通过对大量雾气图像进行灰度分布概率统计,提出一种透射率快速估计算法;通过引导滤波估计大气光值,利用简化的修复函数完成对雾气图像的去雾处理。与HE算法(HE Kaiming, SUN Jian, TANG Xiaoou. Single image haze removal using dark channel prior. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI), 2011, 33:2341)相比较,经本算法去雾复原后的图像信息熵值最少可提高0.060 4比特/像素、平均梯度值最少可提高0.009 55。实验结果表明,经本算法复原的有雾图像清晰度较高,细节复原较好,去雾效果明显。     

常用图像去噪算法的比较与研究

去噪是图像处理中极其重要的步骤.研究了常用的去噪算法并进行改进,还对常用去噪算法进行了对比实验,提出用峰值信噪比(PSNR)、最小均方差(MSE)、归一化绝对误差(NAE)相结合来衡量各种算法的去噪效果.实验表明,自适应中值滤波去除椒盐噪声的效果最好;改进的中值维纳滤波由于融合了二者的优点,其去噪效果和边缘保持能力较维纳滤波和中值滤波好.     

基于暗原色先验的Retinex去雾算法

针对雾天图像去雾问题,提出了一种基于暗通道先验理论的Retinex算法。首先利用引导滤波估计图像透射率优化暗通道先验算法,获取初步去雾图像并对去雾图像进行空间转换;在转换后的HIS空间中建立高斯尺度参数与透射率的指数关系,重新构造高斯滤波核并根据MSR算法对近处景物做大尺度变换以增强颜色保真性,对远处景物做小尺度变换以增强图像细节显示,实现根据景深大小完成自适应MSR算法以优化图像亮度分量I;对饱和度分量S进行自适应线性拉伸以优化图像色彩,最后由HIS空间重新转换为RGB空间得到最终增强图像。实验表明:与几种典型的图像去雾算法相比,经基于暗通道先验理论的Retinex算法处理后的图像清晰度和对比度提升明显,同时获得很好的图像色彩层次感。     

基于小波变换与中值滤波相结合的图像去噪处理

尝试利用基于小波变换和中值滤波相结合图像去噪声处理对同时含有高斯噪声和椒盐噪声的图像去噪方法进行了探讨．结果表明，小波变换结合中值滤波方法在去除图像噪声的同时较好地保持了图像所包含的边缘信息，处理效果优于单一的小波变换去噪或中值滤波．     

基于自适应中值滤波的图像去噪技术研究

中值滤波和自适应中值滤波被广泛地应用于消除图像的椒盐噪声。传统中值滤波算法无法根据图像噪声浓度改变窗口尺寸,并且噪声浓度过高时,中值滤波算法基本失效。自适应中值滤波算法可以根据椒盐噪声浓度大小对窗口尺寸进行改变,在高浓度噪声干扰下仍然具有较好的去噪效果。针对椒盐噪声,对中值滤波算法和自适应中值滤波算法去噪结果进行比较。通过仿真实验对图像添加不同浓度的椒盐噪声,并分别使用中值滤波算法和自适应中值滤波算法进行噪声去除,实验结果表明,在去除椒盐噪声方面,自适应中值滤波克服窗口尺寸局限性后,比中值滤波具有更好地去噪效果,能很好地保留图像细节,且它的信噪比、峰值信噪比数值最大,均方误差的值最小。     

一种含雾交通图像梯度双边滤波算法

针对雾霾天气下传统滤波算法处理过程中容易受到噪声干扰,边缘像素点保持效果不理想且容易出现噪声斑块的问题,提出了一种含雾交通图像梯度双边滤波算法来实现雾霾天气下交通图像降噪滤波处理。算法提出了一种梯度相似度核,并基于此设计了一种梯度双边滤波器,将RGB颜色空间的交通图像转换到Lab颜色空间进行滤波处理。将处理过的Lab颜色空间的交通图像转换到RGB颜色空间,得到处理后的雾霾天气下交通图像。与传统方法相比,本文算法处理后图像的PSNR、细节强度和SSIM平均提升了27. 12%、24. 11%和6. 45%,能够实现在滤除噪声信息的同时,尽可能的保持图像边缘,对进一步提取雾霾天气下含有大量噪声的交通图像的特征信息十分有意义。     

基于暗通道的图像去雾改进算法

针对传统暗通道去雾算法对有雾图像处理后存在的颜色偏差问题和在天空区域与非天空区域上去雾的 效果存在较大差异的问题，提出一种基于暗通道的图像去雾改进算法。该算法在大气光值与透射率值的计算上 进行了相应的改进，首先通过暗通道相关的概念及其原理的计算得到原始输入图像的暗通道图，通过计算的最 优阈值将原始图像分为天空区域和非天空区域两部分，然后在两部分不同的区域上分别使用不同的方法得到大 气光值的估计值并且计算出透射率的值，再将得到的初始去雾图像通过导向滤波对得到的图像进行去噪，最后 得到清晰的去雾图像。实验结果显示：本算法更能有效地展示图像的真实情况，避免其他环境因素的干扰，具 有一定的优越性。     

使用中值-各向异性扩散的超声图像去噪算法

针对超声图像的散斑噪声,提出一种基于多方向中值滤波和改进各向异性扩散的去噪算法.该算法利用多方向中值滤波的良好边缘保持能力,在滤除噪声的同时注重边缘细节的保持.使用归一化局部方差和图像梯度组成的扩散系数,避免了传统各向异性扩散算法中梯度阈值为常数带来的鲁棒性差等问题.通过多组仿真实验,综合滤除散斑噪声能力、保持边缘能力...     

一种自适应暗通道先验去雾算法

基于暗通道先验的图像去雾算法是一种简单有效的图像去雾算法,但该算法在处理较高分辨率的图像时,时间复杂度较高,复原后的图像亮度偏低,且在处理具有大面积白色明亮区域图像时存在色彩失真的问题。针对这些问题,本文提出了改进的自适应暗通道先验去雾算法,新算法引入自适应的指导滤波法代替原算法中的软抠图法,提高算法的计算效率的同时获得最优滤波窗口半径。同时,新算法还通过改进透射率图估计方法,弱化对明亮区域的去雾处理,避免过增强,并调整图像亮度,优化去雾结果。通过合成雾图和真实场景雾图实验验证了新算法的有效性。合成雾图实验中采用全参考评价方式,在清晰的无雾场景上模拟雾的形成,计算加雾前与使用不同算法去雾后图像的绝对差值进行比较。真实场景雾图实验中,采用基于人类视觉感知的CNC(Contrast-naturalness-colorfulness)综合评价体系,计算同一雾图在不同算法去雾后图像的CNC指数。实验结果表明,在相同图像分辨率条件下,本文提出的自适应算法不仅去雾后图像视觉效果更加理想,而且处理时间大为减少。     

一种改进的快速中值滤波算法

对多种中值滤波算法的去噪效果和耗时进行了研究,提出一种改进的快速中值滤波算法。先采用二分法删除第一列数据,插入窗口第三列数据来求得中值,接着对该像素点进行噪声的确定,然后根据判断结果进行中值滤波处理。此算法将中值滤波算法的排序比较次数降低了一半,使得滤波的速度提高了3．5倍;同时减少了图像细节信息的丢失,提高了中值滤波算法的信噪比。     

自适应暗通道先验去雾算法

基于暗通道先验的图像去雾算法是一种简单有效的图像去雾算法,但该算法在处理较高分辨率的图像时,时间复杂度较高,复原后的图像亮度偏低,且在处理具有大面积白色明亮区域图像时存在色彩失真的问题。针对这些问题,本文提出改进的自适应暗通道先验去雾算法,新算法引入自适应的指导滤波法代替原算法中的软抠图法,提高算法的计算效率的同时获得最优滤波窗口半径。同时,新算法还通过改进透射率图估计方法,弱化对明亮区域的去雾处理,避免过增强,并调整图像亮度,优化去雾结果。通过合成雾图和真实场景雾图实验验证了新算法的有效性。合成雾图实验中采用全参考评价方式,在清晰的无雾场景上模拟雾的形成,计算加雾前与使用不同算法去雾后图像的绝对差值进行比较。真实场景雾图实验中,采用基于人类视觉感知的CNC(contrast-naturalness-colorfulness)综合评价体系,计算同一雾图在不同算法去雾后图像的CNC指数。实验结果表明,在相同图像分辨率条件下,本文提出的自适应算法不仅去雾后图像视觉效果更加理想,而且处理时间大为减少。     

改进的自适应中值滤波算法及其应用

针对自适应中值滤波在窗口迭代过程中存在像素点重复参与运算导致算法复杂度较高的问题,提出了一种改进的中值滤波算法.首先依据有效像素点与窗口中心点间的坐标距离来快速确定最佳滤波窗口尺寸,避免了窗口迭代造成的像素点重复排序;之后对窗口内的有效像素点进行取中值操作,有效削弱了噪声点的干扰,进一步提升了图像滤波的质量.经实验验证,与自适应中值滤波算法比较,复杂度显著降低,峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)值平均提高10 d B左右.和同类文献比较在算法复杂度和图像降噪效果间做出了一个较佳的权衡.最后将该算法应用于Kinect深度图降噪上获得了不错的效果.     

改进的基于边界限制的图像去雾算法

为快速有效地解决单幅雾天图像降质这一问题,提出了一种改进的基于透射率边界限制的去雾算法。该算法基于雾天退化模型,针对雾天图像明亮区域去雾容易失真的情况,改进了边界限制条件,用于求解透射率,在进行透射率优化时采用了一种效果更佳的彩色图转灰度图算法。实验结果表明该改进算法有效可行,尤其在明亮区域也可以取得很自然的去雾效果,在效率上较其他算法也有较大提升。     

基于各向异性高斯滤波器的改进引导滤波算法

针对传统引导滤波中矩形均值加权窗口会引入过多干扰,导致图像边缘两侧模糊以及产生光晕伪影的不足,提出一种基于各向异性高斯滤波器的改进引导滤波算法。将各向异性高斯滤波器融入传统引导滤波算法,利用其较强的边缘分辨力更准确地识别图像的边缘结构。同时,对窗口内的像素信息进行各向异性加权,使其具有更强的边缘保持性。实验结果表明,改进算法比传统引导滤波算法精细边缘的保持性更好,并在图像平滑、图像增强和图像亮度调整等图像处理应用中的处理结果更优,在有效保留图像边缘结构的同时减少了边缘伪影和边缘模糊。