基于图形处理器的图像实时去雾方法

摘要

本发明公开了一种基于图形处理器的图像实时去雾方法，主要解决现有技术中采用计算机处理器CPU处理速度慢，不适合对高分辨率图像进行实时去雾的缺点。其实现步骤为：1.初始化计算机，并输入有雾图像并读取图像数据；2.计算输入雾图的暗通道图；3.根据暗通道图计算大气光值；4.计算输入雾图的初始透射率图；5.对初始透射率图进行引导滤波得到最终透射率图；6.根据最终透射率图对景物进行复原，输出清晰无雾图像。本发明能保证良好的去雾效果，且处理速度快，满足1080p图像的实时去雾要求，可用于对高分辨率图像的实时去雾处理。

主权项

一种基于图形处理器的图像实时去雾方法，包括：(1)初始化计算机：将图形处理器GPU与计算机连接起来，由计算机分配图形处理器GPU中的全局存储器；(2)将RGB彩色有雾图像I输入到计算机内存中，读取输入雾图I的数据，并将读取到的整型数据转换为浮点型数据存储在全局存储器中；(3)计算输入雾图I的暗通道图I^dark：(3a)通过并行处理方式，求出输入雾图I中每个像素点的三通道最小值，生成一幅灰度图，并将数据存储在全局存储器中；(3b)将所得灰度图像与纹理存储进行绑定；(3c)通过并行处理方式，对绑定到纹理存储中的图像进行最小值滤波，即先进行行向最小值滤波，再对行向滤波后的结果进行列向最小值滤波，得到输入雾图I的暗通道图I^dark，并将其存储在全局存储器中；(4)求取大气光值：(4a)采用合并访存方式，利用归约算法计算出输入雾图暗通道图像中亮度最大的0.1％的像素点，并将这些点的坐标存储在全局存储器中；(4b)采用合并访存方式，利用归约算法选定(4a)中存储坐标对应输入雾图I中最亮点的像素值作为大气光A值；(5)通过并行处理方式，计算图像中每个点的初始透射率用计算得到的所有生成初始透射率图并存储在全局存储器中，其中，A^c表示任意一个颜色通道的大气光值，常数ω取0.95；(6)通过并行处理方式，以输入雾图I的灰度图I'为引导图像，取滤波核尺寸为35×35，对初始透射率图进行引导滤波，将滤波后输出的精细化图像，作为最终透射率图t存储在全局存储器中；(7)通过并行处理方式，根据式<2>计算输入雾图I中每个点经过去雾之后的 像素值J(x)：I(x)＝J(x)t(x)+A(1‑t(x))   <2>其中，I(x)表示输入雾图I中任意x点的像素值，t(x)表示最终透射率图t中任意x点的透射率值，A代表大气光值；用计算得到的所有J(x)生成清晰无雾图像J，并将数据存储在全局存储器中；(8)采用合并访问的方式，从图形处理器GPU内部的全局存储器中读取所得清晰无雾图像J，输出到计算机内存中。