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专利号: 2018112558642
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于滚动时域粒子群优化的视频去雾方法,包括如下步骤:

(1)选取第一帧待去雾图像;

(2)在估计大气环境光时输入n个可调参数ρi(i=1,2,…,n),且ρi∈(0.8,2.0),分别针对n个ρi计算得到n个去雾图像;

(3)对n个去雾图像进行图像评估;

(4)采用粒子群优化算法得到图像评估指标最大值Qmax对应的参数ρg,该参数即为该帧图像最佳去雾参数,其所对应的去雾图像为最佳去雾图像;

(5)对该最佳去雾图像进行亮度调整;

(6)视频中所有待去雾图像是否处理完毕?若是,则结束去雾流程,若否,则继续步骤7;

(7)选取下一帧待去雾图像,若该图像与前一次进行参数优化的图像帧数间隔小于25,则采用已由步骤4计算得到的前一帧去雾优化参数ρg计算该帧对应的去雾图像,若图像帧数间隔大于25但小于200,则继续步骤8,若图像帧数间隔大于或等于200,则返回步骤2重新计算该帧待去雾图像的最佳去雾参数ρg及对应的最佳去雾图像;

(8)若相比于前一帧待去雾图像,该图像场景未发生跳转、环境也未发生较大改变,则继续采用已由步骤4计算得到的前一帧的参数ρg计算该帧对应的去雾图像,若该图像场景发生了跳转或者环境发生了较大的改变,则返回步骤2重新计算该帧待去雾图像的最佳去雾参数ρg及对应的最佳去雾图像;

9.转至步骤5。

2.根据权利1所述视频去雾方法,其特征在于:所述步骤(2)中的去雾图像计算方法为:其中Fi(x)为无雾图像,H(x)为有雾图像,Li(x)为采用参数ρi估计的大气环境光,A0为全局大气光,Li(x)、A0的表达式分别为:Li(x)=min(min(ρimav,0.95)Mave(x),M(x))    (2)式(2)-(3)中:M(x)为粗略估算的暗通道,ρi(i=1,2,…,n)为可调节参数,mav∈[0,1]为M(x)中所有元素的均值,Mave(x)表示有雾图像的暗通道经过均值滤波的结果,Hc(x)为观察到的有雾图像的RGB颜色,c代表图像的RGB颜色通道之一。

3.根据权利1所述视频去雾方法,其特征在于:所述步骤(3)中的图像综合评估函数为:Q=(Lvalid)α(C)β(Scolor)γ    (4)其中,Lvalid为有效细节强度,C为结构信息,Scolor为色度信息熵,α、β、γ表示不同指标在综合评价中的权重,这里α=β=1,γ=1.5。

4.根据权利1所述视频去雾方法,其特征在于:所述步骤(4)中的粒子群优化算法为:由n个粒子组成一个群落,在可调参数ρ的取值范围(0.8,2.0)内,由随机函数产生粒子ρi以及粒子速度vi;记第t个粒子迄今为止找到的最佳值为ρt,而整个粒子群搜索到的最佳值是个体极值中最好的,记录该值为ρg;通过个体和整体的最佳值更新另一个群落的个体粒子速度,表示为:vi=ωvi+c1r1(ρt-ρi)+c2r2(ρg-ρi)    (5)其中ω为惯性因子,其值为非负,c1、c2为学习因子,r1、r2为随机数;由于评估指标Q的计算比较耗时,为了提高去雾速度,本发明设定最大迭代次数作为循环中止条件。

5.根据权利1所述视频去雾方法,其特征在于:所述步骤(5)中去雾后图像的亮度调整采用非线性叠加方法:T(x)=I(x)+k(1-I(x))I(x)   (6)

其中k为调整系数,I(x)为原始图像,T(x)为亮度调整后的图像。

6.根据权利1所述视频去雾方法,其特征在于:所述步骤(8)中图像场景的跳转或环境的改变采用如下方法判别:比较该图像的灰度图像像素均值和前一帧待去雾图像的像素均值,当像素均值变化超过设定值,则认为场景发生了跳转或者环境发生了较大的改变。