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专利号: 2022104194778
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于非局部暗通道的视频去烟雾方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:获取待处理视频图像;

步骤2:构建非局部暗通道视频去烟雾模型,所述模型为:其中,Oi,Bi分别代表有烟雾的图像、清晰的背景图像第i个图像块,αi代表第i个图像块对应的纯烟雾稀疏系数,p代表烟雾分布概率,p∈[0 1],D(Bi)代表第i个图像块图像的暗通道,βi代表第i个图像块的非局部暗通道先验, 代表连续两帧视频图像的差分算子,di代表字典,||·||1代表L1范数, 代表L2范数的平方, 代表求和,符号“*”代表卷积算子,λ1,λ2,λ3,λ4是非负参数; 是模型的正则项,用于控制计算结果接近真实解,||D(Bi)||1是图像块Bi的局部暗通道先验, D(Bi)‑βi代表第i个图像块的暗通道值与真实暗通道值之间的误差,c代表图像的通道,r代表红色通道,g代表绿色通道、b代表蓝色通道;

步骤3:对步骤2的非局部暗通道视频去烟雾模型求解,获取去烟雾后的图像B。

2.根据权利要求1所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法,其特征在于,所述步骤

2中的模型转变成单变量优化问题,具体为:其中,k表示第k次迭代。

3.根据权利要求2所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法,其特征在于,所述步骤

2中Bi的求解包括如下步骤:

1:引入辅助变量d1,d2,并使d1=D(Bi), 式(2)转变成如下形式:其中,b1和b2是d1和d2的迭代对偶变量,γ1、γ2为迭代参数;

2:关于Bi子优化问题:

为方便求解,用D(Bi)=MBi代入式(5),M为掩模;

Bi的迭代解为:

3:非局部暗通道βi的计算为:

对于第i个图像块Bi,利用大小与Bi相同的滑动窗口对输入图像取块Pj,j=1,2,…,N,N为取的图像块总数,计算每个块Pj相对于Bi的误差 取误差最小的30个块,计算和

4:式(4)中d1,d2的迭代解为:式(7)和式(8)中,

5:式(4)中关于b1,b2的迭代解为:

4.根据权利要求2所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾方法,其特征在于,所述步骤

2中的αi求解包括如下步骤:

引入辅助变量d3,并使d3=αi,式(3)可转变成如下形式:其中,γ3为迭代参数;

αi迭代解为:

d3,b3的迭代解为:

式(13)中,

5.一种基于非局部暗通道的视频去烟雾系统,其特征在于,包括:视频图像获取模块,用于获取待处理视频图像;

模型建立模块,用于建立非局部暗通道视频去烟雾模型,所述模型为:其中,Oi,Bi分别代表有烟雾的图像、清晰的背景图像第i个图像块,αi代表第i个图像块对应的纯烟雾稀疏系数,p代表烟雾分布概率,p∈[0 1],D(Bi)代表第i个图像块图像的暗通道,βi代表第i个图像块的非局部暗通道先验, 代表连续两帧视频图像的差分算子,di代表字典,||·||1代表L1范数, 代表L2范数的平方, 代表求和,符号“*”代表卷积算子,λ1,λ2,λ3,λ4是非负参数; 是模型的正则项,用于控制计算结果接近真实解,||D(Bi)||1是图像块Bi的局部暗通道先验, D(Bi)‑βi代表第i个图像块的暗通道值与真实暗通道值之间的误差,c代表图像的通道,r代表红色通道,g代表绿色通道、b代表蓝色通道;

模型求解模块,用于对模型建立模块建立的模型求解,并获取去烟雾后的图像。

6.根据权利要求5所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾系统,其特征在于,所述模型求解模块中的Bi的求解过程为:

1:引入辅助变量d1,d2,并使d1=D(Bi), 式(2)转变成如下形式:其中,b1和b2是d1和d2的迭代对偶变量,γ1、γ2为迭代参数;

2:关于Bi子优化问题:

为方便求解,用D(Bi)=MBi代入式(5),M为掩模;

Bi的迭代解为:

3:非局部暗通道βi的计算为:

对于第i个图像块Bi,利用大小与Bi相同的滑动窗口对输入图像取块Pj,j=1,2,…,N,N为取的图像块总数,计算每个块Pj相对于Bi的误差 取误差最小的30个块,计算和

4:式(4)中d1,d2的迭代解为:式(7)和式(8)中,

5:式(4)中关于b1,b2的迭代解为:

7.根据权利要求5所述的基于非局部暗通道的视频去烟雾系统,其特征在于,所述模型求解模块中的αi求解过程为:引入辅助变量d3,并使d3=αi,式(3)可转变成如下形式:其中,γ3为迭代参数;

αi迭代解为:

d3,b3的迭代解为:

式(13)中,