本技術(shù)涉及圖像處理，尤其涉及一種圖像去霧方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，對(duì)于含有煙霧的圖像，通?？梢酝ㄟ^圖像去霧算法去除煙霧，使圖像變得清晰。在傳統(tǒng)的圖像去霧算法中，基于大氣散射模型的圖像去霧方法得到了廣泛應(yīng)用。

2、上述圖像去霧方法利用基于暗通道先驗(yàn)理論的去霧算法，假設(shè)在圖像的絕大多數(shù)局部區(qū)域里，部分顏色通道的像素必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極小值，基于此求取暗通道圖像及透射率圖像，進(jìn)一步結(jié)合大氣散射模型獲得無霧圖像。

3、基于大氣散射模型的圖像去霧方法對(duì)于顏色豐富的圖像，去霧效果較好；但是，在一些場(chǎng)景(例如包括內(nèi)窺鏡場(chǎng)景)下，圖像的顏色較為單一，將上述圖像去霧方法用于顏色單一的圖像時(shí)，會(huì)出現(xiàn)顏色失真和亮度損失嚴(yán)重的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種圖像去霧方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，對(duì)于顏色單一的圖像，可以在保證圖像去霧效果的同時(shí)，減小顏色失真和亮度損失。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種圖像去霧方法，包括：

4、對(duì)包含煙霧的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲得所述原始圖像對(duì)應(yīng)的初始暗通道圖像；

5、分別對(duì)所述初始暗通道圖像進(jìn)行多倍池化窗口的最小值池化操作，獲得多個(gè)池化后圖像；

6、根據(jù)所述多個(gè)池化后圖像各自的各像素的灰度值，確定全局大氣光照值；

7、基于所述多個(gè)池化后圖像以及所述全局大氣光照值，獲得多個(gè)初始透射率圖像，將所述多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行融合，獲得透射率圖像；

8、利用大氣散射模型，基于所述原始圖像、所述全局大氣光照值和所述透射率圖像，獲得將所述原始圖像去除煙霧后的目標(biāo)圖像。

9、本技術(shù)實(shí)施例中，在獲得原始圖像的初始暗通道圖像后，將初始暗通道圖像進(jìn)行最小值池化操作，可以有效降低后續(xù)算法的復(fù)雜度，考慮到小池化窗口的最小值池化操作，會(huì)使得原始圖像的無霧區(qū)域偏色大且亮度損失大，但后續(xù)的去霧程度高；相反，大池化窗口的最小值池化操作，可以使原始圖像的無霧區(qū)域偏色小且亮度損失小，但后續(xù)的去霧程度較低；因此，本技術(shù)實(shí)施例對(duì)初始暗通道圖像進(jìn)行多倍池化窗口的最小值池化操作，然后，將由多個(gè)池化后圖像獲得的多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行融合，獲得最終的透射率圖像，進(jìn)而利用大氣散射模型獲得去霧后的目標(biāo)圖像，可以保證顏色單一圖像的去霧效果，同時(shí)減小顏色失真和亮度損失。

10、在一些可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述多個(gè)池化后圖像各自的各像素的灰度值，確定全局大氣光照值，包括：

11、針對(duì)所述多個(gè)池化后圖像中的每個(gè)池化后圖像，基于所述池化后圖像的各像素的灰度值，確定所述池化后圖像對(duì)應(yīng)的全局大氣光照子值；

12、將所述多個(gè)池化后圖像各自對(duì)應(yīng)的全局大氣光照子值進(jìn)行加權(quán)求和，獲得全局大氣光照值。

13、在該實(shí)施方式中，根據(jù)不同尺寸的池化后圖像分別計(jì)算全局大氣光照子值，并將各全局大氣光照子值進(jìn)行加權(quán)求和，使得最終獲得的全局大氣光照值更加精準(zhǔn)。

14、在一些可選的實(shí)施方式中，所述基于所述多個(gè)池化后圖像以及所述全局大氣光照值，獲得多個(gè)初始透射率圖像，將所述多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行融合，獲得透射率圖像，包括：

15、針對(duì)所述多個(gè)池化后圖像中的每個(gè)池化后圖像，基于預(yù)設(shè)計(jì)算方式對(duì)所述池化后圖像的各像素的灰度值以及所述全局大氣光照值進(jìn)行計(jì)算，獲得所述池化后圖像對(duì)應(yīng)的初始透射率圖像；

16、將獲得的多個(gè)初始透射率圖像的尺寸轉(zhuǎn)換為所述原始圖像的尺寸后，將所述多個(gè)初始透射率圖像的各像素的透射率進(jìn)行加權(quán)融合，獲得所述透射率圖像。

17、在該實(shí)施方式中，在由初始暗通道圖像獲得多個(gè)池化后圖像后，計(jì)算每個(gè)池化后圖像對(duì)應(yīng)的初始透射率圖像，然后將獲得的多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行加權(quán)融合，使得最終獲得的透射率圖像更加精準(zhǔn)。

18、在一些可選的實(shí)施方式中，所述將所述多個(gè)初始透射率圖像的各像素的透射率進(jìn)行加權(quán)融合，獲得所述透射率圖像，包括：

19、針對(duì)多個(gè)初始透射率圖像中的每個(gè)初始透射率圖像，利用大氣散射模型，基于所述原始圖像、所述全局大氣光照值和所述初始透射率圖像，獲得將所述原始圖像去除煙霧后的候選圖像；

20、基于所述原始圖像分別與獲得的多個(gè)候選圖像的差異程度，確定所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)；

21、基于所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)，對(duì)所述多個(gè)初始透射率圖像的各像素的透射率進(jìn)行加權(quán)融合，獲得所述透射率圖像。

22、在該實(shí)施方式中，在將獲得的多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行加權(quán)融合時(shí)，首先基于每個(gè)初始透射率圖像計(jì)算將原始圖像去除煙霧后的候選圖像，然后，結(jié)合原始圖像與每個(gè)候選圖像的差異程度，確定對(duì)應(yīng)的初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)，以對(duì)多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行加權(quán)融合，使得獲得的透射率圖像更加精準(zhǔn)，有利于提高去霧效果，以及減小顏色失真和亮度損失。

23、在一些可選的實(shí)施方式中，所述基于所述原始圖像分別與獲得的多個(gè)候選圖像的差異程度，確定所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)，包括：

24、計(jì)算所述原始圖像的亮度值分別與所述多個(gè)候選圖像的亮度值的差值，并基于計(jì)算得到的多個(gè)差值，確定所述多個(gè)初始透射率圖像的權(quán)重系數(shù)；或者

25、計(jì)算所述原始圖像分別與所述多個(gè)候選圖像的結(jié)構(gòu)相似性數(shù)值，并基于計(jì)算得到的多個(gè)結(jié)構(gòu)相似性數(shù)值，確定所述多個(gè)初始透射率圖像的權(quán)重系數(shù)。

26、在該實(shí)施方式中，在確定原始圖像與每個(gè)候選圖像的差異程度時(shí)，可以計(jì)算原始圖像與候選圖像的亮度值的差值，還可以計(jì)算原始圖像與候選圖像的結(jié)構(gòu)相似性數(shù)值，從而可以準(zhǔn)確地確定多個(gè)初始透射率圖像的權(quán)重系數(shù)，以更精準(zhǔn)地對(duì)多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行加權(quán)融合，使得最終的去霧效果更好，且顏色失真和亮度損失更小。

27、在一些可選的實(shí)施方式中，所述對(duì)包含煙霧的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲得所述原始圖像對(duì)應(yīng)的初始暗通道圖像，包括：

28、將所述原始圖像進(jìn)行非線性變換，并對(duì)非線性變換后的圖像進(jìn)行白平衡處理，得到預(yù)處理圖像；

29、針對(duì)所述預(yù)處理圖像的每個(gè)像素，將所述像素的rgb三通道值均設(shè)置為所述rgb三通道值中的最小值，獲得所述初始暗通道圖像。

30、在該實(shí)施方式中，考慮到獲取的原始圖像可能會(huì)受到拍攝環(huán)境、光源色溫等各種因素的影響，因此，對(duì)原始圖像進(jìn)行非線性變換，使低灰度值區(qū)間的動(dòng)態(tài)范圍縮小，高灰度值區(qū)間的動(dòng)態(tài)范圍保持不變，提高暗通道出現(xiàn)的概率；對(duì)非線性變換后的圖像進(jìn)行白平衡處理，避免因光源色溫等因素導(dǎo)致圖像出現(xiàn)偏色現(xiàn)象；然后基于獲得的預(yù)處理圖像可以更精準(zhǔn)地求取初始暗通道圖像。

31、在一些可選的實(shí)施方式中，所述獲得將所述原始圖像去除煙霧后的目標(biāo)圖像之后，還包括：

32、將所述目標(biāo)圖像的rgb三通道轉(zhuǎn)換至yuv三通道，獲得yuv圖像；

33、通過預(yù)設(shè)函數(shù)對(duì)所述yuv圖像的y通道進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)，獲得處理后的y通道；

34、將所述yuv圖像中的y通道替換為所述處理后的y通道，獲得最終的去霧圖像。

35、在該實(shí)施方式中，通過對(duì)目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的yuv圖像的y通道進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)，可以在提高目標(biāo)圖像亮度的同時(shí)，增強(qiáng)目標(biāo)圖像的紋理細(xì)節(jié)，使得最終獲得的去霧圖像的效果更好。

36、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種圖像去霧裝置，包括：

37、預(yù)處理模塊，用于對(duì)采集的原始圖像進(jìn)行預(yù)設(shè)處理，獲得所述原始圖像對(duì)應(yīng)的初始暗通道圖像；

38、最小值池化模塊，用于分別對(duì)所述初始暗通道圖像進(jìn)行多倍池化窗口的最小值池化操作，獲得多個(gè)池化后圖像；

39、確定模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)池化后圖像各自的各像素的灰度值，確定全局大氣光照值；

40、獲取模塊，用于基于所述多個(gè)池化后圖像以及所述全局大氣光照值，獲得多個(gè)初始透射率圖像，將所述多個(gè)初始透射率圖像進(jìn)行融合，獲得透射率圖像；

41、去霧模塊，用于利用大氣散射模型，基于所述原始圖像、所述全局大氣光照值和所述透射率圖像，獲得將所述原始圖像去除煙霧后的目標(biāo)圖像。

42、在一些可選的實(shí)施方式中，所述確定模塊具體用于：

43、針對(duì)所述多個(gè)池化后圖像中的每個(gè)池化后圖像，基于所述池化后圖像的各像素的灰度值，確定所述池化后圖像對(duì)應(yīng)的全局大氣光照子值；

44、將所述多個(gè)池化后圖像各自對(duì)應(yīng)的全局大氣光照子值進(jìn)行加權(quán)求和，獲得全局大氣光照值。

45、在一些可選的實(shí)施方式中，所述獲取模塊包括：

46、計(jì)算子模塊，用于針對(duì)所述多個(gè)池化后圖像中的每個(gè)池化后圖像，基于預(yù)設(shè)計(jì)算方式對(duì)所述池化后圖像的各像素的灰度值以及所述全局大氣光照值進(jìn)行計(jì)算，獲得所述池化后圖像對(duì)應(yīng)的初始透射率圖像；

47、融合子模塊，用于將獲得的多個(gè)初始透射率圖像的尺寸轉(zhuǎn)換為所述原始圖像的尺寸后，將所述多個(gè)初始透射率圖像的各像素的透射率進(jìn)行加權(quán)融合，獲得所述透射率圖像。

48、在一些可選的實(shí)施方式中，所述融合子模塊具體用于：

49、針對(duì)多個(gè)初始透射率圖像中的每個(gè)初始透射率圖像，利用大氣散射模型，基于所述原始圖像、所述全局大氣光照值和所述初始透射率圖像，獲得將所述原始圖像去除煙霧后的候選圖像；

50、基于所述原始圖像分別與獲得的多個(gè)候選圖像的差異程度，確定所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)；

51、基于所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)，對(duì)所述多個(gè)初始透射率圖像的各像素的透射率進(jìn)行加權(quán)融合，獲得所述透射率圖像。

52、在一些可選的實(shí)施方式中，所述基于所述原始圖像分別與獲得的多個(gè)候選圖像的差異程度，確定所述多個(gè)初始透射率圖像各自的權(quán)重系數(shù)時(shí)，所述融合子模塊具體用于：

53、計(jì)算所述原始圖像的亮度值分別與所述多個(gè)候選圖像的亮度值的差值，并基于計(jì)算得到的多個(gè)差值，確定所述多個(gè)初始透射率圖像的權(quán)重系數(shù)；或者

54、計(jì)算所述原始圖像分別與所述多個(gè)候選圖像的結(jié)構(gòu)相似性數(shù)值，并基于計(jì)算得到的多個(gè)結(jié)構(gòu)相似性數(shù)值，確定所述多個(gè)初始透射率圖像的權(quán)重系數(shù)。

55、在一些可選的實(shí)施方式中，所述預(yù)處理模塊具體用于：

56、將所述原始圖像進(jìn)行非線性變換，并對(duì)非線性變換后的圖像進(jìn)行白平衡處理，得到預(yù)處理圖像；

57、針對(duì)所述預(yù)處理圖像的每個(gè)像素，將所述像素的rgb三通道值均設(shè)置為所述rgb三通道值中的最小值，獲得所述初始暗通道圖像。

58、在一些可選的實(shí)施方式中，所述裝置還包括圖像增強(qiáng)模塊，用于：

59、將所述目標(biāo)圖像的rgb三通道轉(zhuǎn)換至yuv三通道，獲得yuv圖像；

60、通過預(yù)設(shè)函數(shù)對(duì)所述yuv圖像的y通道進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)，獲得處理后的y通道；

61、將所述yuv圖像中的y通道替換為所述處理后的y通道，獲得最終的去霧圖像。

62、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，其包括處理器和存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行第一方面任一項(xiàng)所述的方法。

63、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一方面任一項(xiàng)所述的方法。

64、第二方面至第四方面任意一種實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果可參見第一方面中對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果，此處不再贅述。