电子学报 ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (10): 1895-1902.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.004

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非均匀大气中单幅退化图像复原

武鹏飞1,2, 方帅3, 徐青山1, 饶瑞中1   

  1. 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽合肥 230031;
    2. 中国科学院研究生院, 北京 100049;
    3. 合肥工业大学计算机与信息学院, 安徽合肥 230039
  • 收稿日期:2012-05-07 修回日期:2013-04-18 出版日期:2013-10-25
    • 作者简介:
    • 武鹏飞 男.1987年4月出生,山东曲阜人.2004年毕业于中国石油大学(华东)物理科学与技术学院,获理学学士学位.现为中国科学院安徽光学精密机械研究所硕博连读生.主要从事大气中图像退化机理和图像复原、光谱与偏振滤波等方面的研究工作. E-mail:wupengfei422@126.com 方 帅 女.1978年1月出生,安徽寿县人.副教授、硕士生导师.1998年、2002年、2005年和2012年分别在淮南矿业学院、沈阳建筑工程学院、东北大学和中国科学院安徽光学精密机械研究所获工学学士、工学硕士、工学博士学位和博士后.主要研究领域是计算机视觉及视觉与光学的交叉领域.
    • 基金资助:
    • 国家973重点基础研究发展计划; 国家自然科学基金 (No.61175033)

Single Image Dehazing in Inhomogeneous Atmosphere

WU Peng-fei1,2, FANG Shuai3, XU Qing-shan1, RAO Rui-zhong1   

  1. 1. Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui 230031, China;
    2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
    3. School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230039, China
  • Received:2012-05-07 Revised:2013-04-18 Online:2013-10-25 Published:2013-10-25
    • Supported by:
    • National Program on Key Basic Research Project of China  (973 Program); National Natural Science Foundation of China (No.61175033)

摘要: 利用大气非均匀路径中的图像退化光学模型建立了一种非均匀大气中退化图像复原的新方法.首先估计得到图像中各目标倾斜方向对应的观测处天空背景亮度,然后根据暗原色先验知识估计出图像中场景目标的粗糙相对距离,重点得到了退化模型中反映视线路径非均匀性的比例因子项,进而得到了成像路径中的大气透过率,最后利用得到的这些参量通过非均匀路径退化模型的逆过程对降质图像进行复原.实验结果表明,复原算法对实际采集得到的户外自然退化图像复原效果较好.

关键词: 图像复原, 非均匀大气, 图像退化, 光学模型

Abstract: A new method for the restoration of degraded images in inhomogeneous atmosphere was proposed using the optical model of image degradation in inhomogeneous path.Firstly,Sky radiances at observer corresponding to the slant directions of each object in image were estimated.Then,based on the prior knowledge of dark channel,the rough relative distances of scene objects in image were estimated approximately,and as a key point,the ratio factor which reflects the inhomogeneous property of visual path in the degradation model was obtained,and subsequently atmospheric transmittance of imaging path was computed.Finally,using these parameters computed above,the degraded image can be restored by the inverse process of the optical degradation model.The experimental results show that the new algorithm is effective for actual outdoor degraded images.

Key words: image dehazing, inhomogeneous atmosphere, image degradation, optical model

中图分类号: