基于先验知识与大气散射模型的图像增强算法pdf.PDFVIP

第５期 电　　子　　学　　报 Ｖｏｌ．４５　Ｎｏ．５ ２０１７年５月 ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｍａｙ　２０１７ 基于先验知识与大气散射模型的图像增强算法 鞠铭烨，张登银 （南京邮电大学物联网学院，江苏南京２１０００３） 　　摘　要：　针对现有图像增强算法大多不具备处理多种类型降质图像的能力，提出一种基于先验知识与大气散射 模型的快速图像增强算法．首先，通过大量实验统计，提出一种新的图像先验—明亮通道先验，即高质量清晰图像中每 个像素邻域都极有可能存在白点；随后，对散射模型所存在的缺陷加以改进，并结合明亮通道先验与黑色通道先验，推 导出场景反射率的恢复公式；最后，针对黑色通道先验失效情况，提出一种基于可靠性预测的容错机制，以提高其适用 范围．实验结果表明：本文算法不但可以有效的突出纹理细节，还具有一定的色调恢复功能，能够处理多种不同类型的 降质图像． 关键词：　图像增强；明亮通道先验；黑色通道先验；大气散射模型 中图分类号：　ＴＰ３９１　　　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　０３７２２１１２（２０１７）０５１２１８０８ 电子学报ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｊｏｕｒｎａｌ．ｏｒｇ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０３７２２１１２．２０１７．０５．０２７ ＩｍａｇｅＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＰｒｉｏｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄ ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＭｏｄｅｌ ＪＵＭｉｎｇｙｅ，ＺＨＡＮＧＤｅｎｇｙｉｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｌｍｏｓｔｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｉｍａｇｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｎｏｔｃａｐａｂｌｅｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｍｕｌｔｉｔｙｐｅｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｍ ａｇｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｆａｓｔｉｍａｇｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｍｏｄｅｌ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｎｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｉｍａｇｅｐｒｉｏｒ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃａｌｌｅｄｂｒｉｇｈｔｃｈａｎｎｅｌｐｒｉｏｒ，ｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔａｔｉｓ ｔｉｃｓ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｗｈｉｔｅｓｓｐｏｔｓａｒｅｍｏｒｅｌｉｋｅｌｙｔｏｅｘｉｓｔｉｎｔｈｅｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｏｆｅａｃｈｐｉｘｅｌｓｉｎｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｃｌｅａｒｉｍａｇｅ． Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｍｏｄｅｌｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｉｔｄｅｒｉｖｅｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｉｍａｇｅｂｙｂｒｉｇｈｔｃｈａｎｎｅｌｐｒｉ ｏｒ，ｄａｒｋｃｈａｎｎｅｌｐｒｉｏｒａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｆａｕｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ｔｏｈａｎｄｌｅｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｄａｒｋｃｈａｎｎｅｌｐｒｉｏｒｄｏｅｓｎｏｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈ