退化图像复原方法及系统

摘要

一种退化图像复原方法包括以下步骤：获取退化图像；建立退化图像关于大气掩盖层的数学模型；根据所述的数学模型，对退化图像利用奇异值分解，获得大气掩盖层的估算矩阵；根据估算矩阵计算大气掩盖层；选取大气光矩阵，运算得到大气掩盖层的传输系数矩阵；根据大气掩盖层及传输系数矩阵，求取复原图像。上述退化图像复原方法建立的数学模型含有大气掩盖层变量，通过优化计算得到较为精确的大气掩盖层及传输系数，则经修复的复原图也能够具有较高的对比度。本方法没有使用白化平衡、色调映射和伽玛校正技术，对退化图像的局部细节恢复效果较好，处理结果的颜色逼真度、清晰度也较好。还提供了一种退化图像复原系统。

主权项

1.一种退化图像复原方法，包括以下步骤：获取退化图像；建立所述退化图像关于大气掩盖层的数学模型，所述建立所述退化图像的数学模型为：I(x)＝J(x)(1-B(x)/A)+B(x)其中，x为图像中像素坐标，I为采集的退化图像且I∈C^m×n，J为场景辐射亮度，A为描述大气光颜色的大气光矩阵，B(x)为大气掩盖层，且B(x)＝A(1-t(x))，大气掩盖层来源于空气中微粒引起的散射光，t(x)为传输系数矩阵；对所述数学模型，利用奇异值分解，获得所述大气掩盖层的估算矩阵，包括以下步骤：求取所述退化图像的每个像素坐标位置处的最小值构成云雾矩阵；对所述云雾矩阵进行奇异值分解，得到奇异值矩阵；截取所述奇异值矩阵的主要元素构成所述大气掩盖层的主成分矩阵；对所述主成分矩阵进行奇异值分解的逆变换，重建得到所述大气掩盖层的估算矩阵；根据所述估算矩阵计算大气掩盖层，按照如下公式计算大气掩盖层：$B=q·\max \left\{\min \right\{w,\hat{w}\},0\}$根据大气掩盖层的估算矩阵与图像像素亮度的最小值w对大气掩盖层B进一步修正，其中，保证大气掩盖层的信号强度小于图像像素亮度的最小值，q为在步骤建立所述退化图像的数学模型中输入的参数；选取大气光矩阵，运算得到所述大气掩盖层的传输系数矩阵；根据所述大气掩盖层及传输系数矩阵，求取复原图像。