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    基于L1范式優(yōu)化透射率和飽和度補(bǔ)償?shù)娜レF方法

    2020-10-09 02:01:10麻文剛張亞東
    鐵道學(xué)報(bào) 2020年9期
    關(guān)鍵詞:透射率先驗(yàn)飽和度

    麻文剛,張亞東,郭 進(jìn),晏 姍

    (西南交通大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都 611756)

    霧天條件下采集到的圖像容易出現(xiàn)諸如圖像對比度下降、顏色失真及缺失細(xì)節(jié)等問題,嚴(yán)重影響智能交通系統(tǒng)、鐵路監(jiān)控系統(tǒng)、鐵路故障檢測系統(tǒng)的功能發(fā)揮及行車人員的日常操作,因此將在鐵路交通等場景采集回來的圖像進(jìn)行去霧處理,得到清晰的無霧圖像,能為鐵路場景工況處理打下很好的基礎(chǔ)。目前去霧處理的方法主要有2種:圖像增強(qiáng)與圖像復(fù)原。圖像增強(qiáng)主要針對有霧圖像的局部信息,基本忽略了次要信息的影響,因此會導(dǎo)致圖像存在細(xì)節(jié)信息丟失的問題。圖像復(fù)原主要基于大氣散射模型,利用退化的暗通道先驗(yàn)知識進(jìn)行圖像復(fù)原,主觀上去霧效果比較自然且有較強(qiáng)的針對性,同時(shí)此類方法對細(xì)節(jié)進(jìn)行了有效改善,根據(jù)構(gòu)造代價(jià)函數(shù)和約束方程來恢復(fù)圖像[1-8]。

    文獻(xiàn)[1-2]根據(jù)優(yōu)化的暗原色先驗(yàn)?zāi)P停瑢μ炜諈^(qū)域引入具有保邊去噪的雙邊濾波算法,提出一種改進(jìn)的邊界約束算法,通過兩種算法分別估計(jì)兩個(gè)區(qū)域的透射率,然后利用大氣物理散射模型復(fù)原各區(qū)域,最后合并兩個(gè)無霧區(qū)域得到去霧圖像。文獻(xiàn)[3]利用優(yōu)化暗通道模型,同時(shí)根據(jù)獨(dú)立成分分析來復(fù)原圖像,取得了一定去霧效果,但是由于主要原理是基于顏色信息的統(tǒng)計(jì)特性,在濃霧條件下,顏色信息少,處理效果較差。He等[4]根據(jù)原始暗原色先驗(yàn)方法求解傳輸函數(shù),利用softingmatting算法對其進(jìn)一步處理,得到了去霧效果較好的圖像,但是復(fù)雜度高、耗時(shí)長等缺點(diǎn)限制了實(shí)時(shí)視頻圖像的處理,因此后續(xù)He等[5]等在暗通道先驗(yàn)基礎(chǔ)上又提出了引導(dǎo)濾波的方法,對圖像進(jìn)行進(jìn)一步修正,但是由于建立濾波窗口問題導(dǎo)致透射率估計(jì)不準(zhǔn)確。文獻(xiàn)[6]提出了一種快速圖像去霧算法,對原始暗通道先驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn),能夠有效去霧,但此方法由于局部濾波的原因,會導(dǎo)致景深區(qū)域信息較為模糊,一些信息會被當(dāng)做霧氣信息直接濾除,導(dǎo)致得到的圖像出現(xiàn)了失真。Meng等[7]在大氣散射模型基礎(chǔ)上,提出了基于邊界約束的去霧方法,雖能取得一定效果,但是圖像細(xì)節(jié)信息丟失。Sun等[8]在暗通道先驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的大氣光估計(jì)方法,可有效解決大氣光選取不足的現(xiàn)象,但是由于僅是對局部大氣光的估計(jì),所以天空會出現(xiàn)大量的白色區(qū)域,導(dǎo)致獲得的圖像畫面蒼白。Cai等[9]通過建立霧天圖像庫,使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法得到圖像的傳輸圖,從而實(shí)現(xiàn)霧天圖像的去霧處理,但該方法只獲取了圖像的傳輸圖,仍需應(yīng)用大氣成像模型計(jì)算得到清晰的圖像,且去霧效果仍受成像模型的其他參數(shù)影響。Zhu等[10]等提出了一種顏色衰減去霧方法,用于從單個(gè)輸入模糊圖像中去除霧霾,通過在新型先驗(yàn)條件下對模糊圖像的景深信息建立線性模型,并使用監(jiān)督學(xué)習(xí)方法計(jì)算模型參數(shù),可以很好地恢復(fù)深度信息達(dá)到去霧效果。文獻(xiàn)[11-20]都是在暗通道先驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過各自的優(yōu)化方法對圖像的透射率以及圖像更為細(xì)節(jié)的邊緣信息進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),都能各自取得較好的去霧效果,但是獲得的圖像直觀效果畫面較為蒼白,飽和度較低,邊緣細(xì)節(jié)能力恢復(fù)較差。

    綜上,本文的圖像去霧過程分為3個(gè)步驟:①大氣光與初始透射率估計(jì);②優(yōu)化透射率;③飽和度補(bǔ)償。利用交叉雙邊濾波器與多重引導(dǎo)濾波方法對大氣光值與初始透射率進(jìn)行估計(jì);引入Kirsch與Laplacian算子構(gòu)成高階濾波器對透射率進(jìn)行優(yōu)化處理,利用L1范式對透射率進(jìn)行迭代優(yōu)化;受模糊圖像低飽和度的影響,對圖像進(jìn)行飽和度補(bǔ)償以獲得高飽和度的圖像;通過主觀與客觀評價(jià)驗(yàn)證方法的有效性。

    1 背景

    根據(jù)散射理論,McCartney首次提出大氣散射模型,用來描述霧化圖像的退化過程,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

    I(x)=J(x)t(x)+A(1-t(x))

    (1)

    t(x)=e-βd(x)0≤d(x)≤1

    (2)

    式中:I為有霧圖像;J為最終需復(fù)原的圖像;t為透射率;d為場景深度;A為大氣光值;β為大氣散射系數(shù)。

    去霧的主要目的是通過估計(jì)參數(shù)A與t(x),從而從霧圖中得到J(x),而復(fù)原圖像的關(guān)鍵是估計(jì)介質(zhì)傳輸率t(x)。He等[4]通過研究提出暗通道模型

    (3)

    Jdark(x)→0

    (4)

    式中:JC為J某一個(gè)顏色通道;Ω(x)為以x為中心的鄰域;經(jīng)統(tǒng)計(jì)觀察得出,Jdark的強(qiáng)度總是很低并且趨近于0;介質(zhì)傳輸率t(x)為局部常量。

    結(jié)合式(1)~式(4),則有

    (5)

    根據(jù)暗通道先驗(yàn),透射率表達(dá)式為

    (6)

    對于式(6),引入系數(shù)θ使得去霧后的圖像保持一定霧感,經(jīng)驗(yàn)取值為0.95。

    2 本文算法

    本文去霧算法流程見圖1。首先,根據(jù)形態(tài)學(xué)操作與交叉雙邊濾波器實(shí)現(xiàn)大氣光值估計(jì);其次,根據(jù)多重導(dǎo)向?yàn)V波實(shí)現(xiàn)透射率初始估計(jì),通過L1范式計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對初始透射率進(jìn)行優(yōu)化得到介質(zhì)傳輸率的最終估計(jì);最后,通過飽和度補(bǔ)償與色調(diào)調(diào)整來修正圖像,以獲得去霧圖像。

    圖1 去霧算法流程

    2.1 透射率估計(jì)

    2.1.1 初始透射率及大氣光估計(jì)

    He等[5]提出的導(dǎo)向?yàn)V波方法為

    qi=akIguide+bk?i∈wk

    (7)

    式中:Iguide為導(dǎo)向圖像;wk為二維窗口;ak與bk為線性變換系數(shù)。由于建立在二維窗口內(nèi),導(dǎo)致估計(jì)透射率效果不太良好。為使去霧圖像具有良好的透射率,將圖像結(jié)構(gòu)層Is導(dǎo)向?yàn)V波得到第一導(dǎo)向圖,進(jìn)而邊緣檢測得邊緣圖Iedge,則有

    t1=ak1Is+bk1

    (8)

    t2=ak2Iedge+bk2

    (9)

    t*=ω1t1+ω2t2

    (10)

    式中:ω1,ω2∈[0,1]為權(quán)重;t1為結(jié)構(gòu)信息;t2為邊緣信息。為了使去霧后的圖像邊緣與結(jié)構(gòu)更加清晰直觀,取ω1=ω2=0.5,其效果見圖2。

    圖2 初始透射率權(quán)重效果對比

    從圖2可以看到,由于透射率估計(jì)不準(zhǔn)確的原因,4幅圖像的天空及景物區(qū)域顯示不太清晰,且存在Halo效應(yīng),去霧效果一般。

    為了獲得邊緣保持良好的大氣光,本文對有霧圖像取最大值得到AmC(x),且進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉操作消除局部像素的干擾,然后根據(jù)交叉雙邊濾波得到最終的大氣光A(x),其表達(dá)式為

    (11)

    2.1.2 透射率優(yōu)化

    采用式(10)求出的透射率進(jìn)行去霧處理時(shí),復(fù)原的圖像會出現(xiàn)Halo效應(yīng)。為了繼續(xù)得到更精細(xì)的透射率,本文構(gòu)造加權(quán)函數(shù),使相鄰像素之間透射率差趨于0,即滿足G(x,y)(t(x)-t(y))≈0。同時(shí)通過Kirsch與Laplacian兩種邊緣檢測[12-15]算子(圖3,圖中:中心為Laplacian算子;周圍為Kirsch算子),構(gòu)成一組高階濾波器。其構(gòu)造的加權(quán)函數(shù)為

    (12)

    式中:Dj為一組高階濾波器;j為濾波器組索引;i為第j個(gè)濾波器構(gòu)造的第i個(gè)加權(quán)函數(shù),i=j=0,1,2,3,…,9;參數(shù)σ是標(biāo)準(zhǔn)差。

    圖3 高階濾波器組

    根據(jù)L1范式優(yōu)化初始透射率,則有

    (13)

    為了求解式(13),加入輔助變量χj,則代價(jià)函數(shù)為

    (14)

    式中:o為元素級乘法運(yùn)算符;μ為歸一化參數(shù);τ為權(quán)重值;ω為高階算子索引值;t*為初始透射率。

    最終的透射率為

    (15)

    圖4 透射率優(yōu)化效果對比

    圖4中4幅圖片依次為有霧圖像、τ0=1的迭代透射率、τ0=64的迭代優(yōu)化透射率,以及τmax=28的透射率。從圖4中可以看到,經(jīng)過優(yōu)化后獲得的迭代優(yōu)化透射率效果較好,遠(yuǎn)景及近景層次分明,細(xì)節(jié)信息較好。

    2.2 圖像復(fù)原

    2.2.1 飽和度補(bǔ)償

    從前節(jié)的圖4可以看出,優(yōu)化后的透射率處理雖具有高對比度,但圖像顏色暗淡,視覺效果不佳。因此本文采用文獻(xiàn)[17]的方法,將圖像轉(zhuǎn)換到HSV空間進(jìn)行飽和度補(bǔ)償,則有

    (16)

    式中:S(x)為飽和度值。

    將式(16)進(jìn)行變形可得

    (17)

    飽和度補(bǔ)償因子φ(x)可以表示為

    (18)

    將式(18)代入式(16)可以得到飽和度補(bǔ)償公式

    (19)

    從式(19)可知,φ(x)越小,飽和度越大,得到的圖像整體直觀效果越好。作為對比,本文選擇一幅圖像進(jìn)行飽和度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。圖5(a)~圖5(d)依次為有霧圖像、初始透射率去霧圖像、透射率優(yōu)化去霧圖像及飽和度補(bǔ)償去霧圖像,可以看到,在經(jīng)過飽和度補(bǔ)償后,圖像整體霧感降低,且亮度適宜,白色物體區(qū)域線條分明,圖像質(zhì)量整體較好。

    2.2.2 色調(diào)調(diào)整

    在有霧的條件下,大氣光的影響可能導(dǎo)致恢復(fù)的圖像O(x)變暗,因此有必要調(diào)整圖像的色調(diào)以改善圖像的細(xì)節(jié)和亮度。本文采用文獻(xiàn)[18]的方法,則有

    (20)

    圖5 飽和度補(bǔ)償效果

    圖6 色調(diào)調(diào)整效果

    3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

    3.1 復(fù)原視覺對比分析

    圖7 霧氣較小圖像去霧效果

    分別選取霧氣較小的圖片以及霧氣較大的圖片進(jìn)行去霧實(shí)驗(yàn)對比。霧氣較小圖片為草堆、森林和高樓3種場景中的有霧圖像,霧氣較大圖像為天安門、山峰和鄉(xiāng)村圖像,分別見圖7和圖8。從圖7可以看出:對于霧氣較小的圖像,本文方法對于3個(gè)場景的有霧圖像處理效果較好,清晰度得到了提高,在濃霧區(qū)域透射率圖反映細(xì)節(jié)較多,去霧之后的圖像邊緣細(xì)節(jié)信息保持良好;尤其從圖7(c)可以看出,去霧之后沒有產(chǎn)生黑斑效應(yīng)及圖像失真等影響,并且復(fù)原的圖像色彩鮮艷,具有較好的圖像顏色。從圖8可以看出:對于霧氣較大的圖像,經(jīng)過本文方法處理后,得到的透射率信息較為良好,3個(gè)不同場景的濃霧圖像經(jīng)過去霧處理后,能夠恢復(fù)出較多的邊緣細(xì)節(jié)信息,圖像直觀性效果較好,去霧之后飽和度與亮度都較為適宜。由此驗(yàn)證了本文方法去霧的性能,同時(shí)從霧氣大小圖片也能驗(yàn)證本文方法的魯棒性與有效性。

    圖8 霧氣較大圖像去霧效果

    選擇去霧領(lǐng)域較好的一些方法與本文方法進(jìn)行去霧效果對比,包括He方法[4]、Meng方法[7]、Sun方法[8]、Zhu方法[10]和Cai方法[9],去霧效果見圖9。He方法根據(jù)原始暗原色先驗(yàn)求解傳輸函數(shù),利用softingmatting算法進(jìn)行去霧處理,但是復(fù)雜度高、耗時(shí)長等缺點(diǎn)限制了處理效果,去霧效果如圖9(b)所示,濃霧區(qū)域霧氣基本消除,但是遠(yuǎn)景區(qū)域仍然存在殘霧,并且某些細(xì)節(jié)部分完全失真,看不出任何細(xì)節(jié)信息,這主要是全局大氣光估計(jì)不準(zhǔn)確造成的。Meng在大氣散射模型基礎(chǔ)上,提出了基于邊界約束的去霧方法,但是圖像邊緣信息丟失,盡管恢復(fù)出了圖像的一些細(xì)節(jié)并且基本上沒有失真,但圖像存在偏色現(xiàn)象,導(dǎo)致得到的圖像顏色不均勻,去霧效果見圖9(c)。Sun在暗通道先驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的大氣光估計(jì)方法,可有效解決大氣光選取不足的現(xiàn)象,得到的圖像亮度也較好,但會發(fā)生顏色失真問題,去霧效果如圖9(d)所示,在天空及景色區(qū)域均出現(xiàn)了完全性的失真,且畫面較為蒼白,這主要是由于形態(tài)學(xué)操作所導(dǎo)致的。Zhu等提出使用先驗(yàn)顏色衰減方法,通過在新型先驗(yàn)條件下對模糊圖像的景深信息建立線性模型,并使用監(jiān)督學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)模型的參數(shù)進(jìn)行去霧,但圖像上仍然存在霧感,即去霧不徹底,從圖9(e)第1張及第4張圖像可以看出,去霧后的圖像顏色線條過度飽合,很難復(fù)原圖像濃霧區(qū)域的細(xì)節(jié)信息。Cai方法通過建立霧天圖像庫,使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法得到圖像的傳輸圖,從而實(shí)現(xiàn)霧天圖像的去霧處理,但該方法只獲取了圖像的傳輸圖,仍需應(yīng)用大氣成像模型計(jì)算得到清晰的圖像,且去霧效果仍受成像模型的其它參數(shù)影響,從圖9(f)的去霧效果可以看到,該方法處理圖像能夠獲得更多細(xì)節(jié)信息,但是由于其先驗(yàn)性和假設(shè)約束性會導(dǎo)致去霧不足以及濃霧去霧效果不佳。本文(圖9(g))結(jié)合傳統(tǒng)引導(dǎo)濾波與交叉雙邊濾波對初始透射率與大氣光值進(jìn)行估計(jì),并利用L1正則化思想優(yōu)化介質(zhì)傳輸率的權(quán)值,同時(shí)通過飽和度補(bǔ)償與色調(diào)調(diào)整進(jìn)一步優(yōu)化了復(fù)原圖像。與暗通道先驗(yàn)相比,本文方法恢復(fù)了圖像的很多細(xì)節(jié),特別是在遠(yuǎn)處區(qū)域,亮度適宜。對比其他幾種去霧方法,本文方法復(fù)原的圖像具有較好的色彩保真性能,經(jīng)過本文方法處理后,圖像的色調(diào)與飽和度都得到很大的提高。但是本文方法處理圖像得到的亮度較之Sun方法來說略低,但仍在可接受范圍之內(nèi)。同時(shí)經(jīng)過本文方法處理后,圖像濃霧區(qū)域霧氣基本去除,且復(fù)原的圖像細(xì)節(jié)信息較多,對于天空區(qū)域的處理較為適宜,失真最小。

    為了驗(yàn)證本文每個(gè)步驟的必要性,分析了公路及火車兩種場景下的圖像,分別將有霧圖像利用每個(gè)步驟處理后的去霧效果做對比,見圖10和圖11。圖中依次為:有霧圖像、初始透射率去霧圖像、權(quán)重值都取0.5去霧效果圖、交叉雙邊濾波器估計(jì)大氣光去霧效果圖、透射率優(yōu)化后去霧效果圖、飽和度補(bǔ)償后去霧效果圖、色調(diào)調(diào)整后去霧效果圖、整體去霧效果圖。

    從圖10及圖11可以看出:利用初始透射率恢復(fù)的圖像在濃霧區(qū)域去霧效果不徹底,大樹部分出現(xiàn)暗影,基本沒有達(dá)到去霧效果;在初始計(jì)算透射率權(quán)重后,大樹暗影基本消失,但是濃霧區(qū)域還有霧氣干擾,圖像較遠(yuǎn)處信息顯示不清晰,但相比前一步驟,細(xì)節(jié)明顯增多,這是大氣光估計(jì)不準(zhǔn)確的原因;利用雙邊交叉濾波器后,可以看到圖像亮度適宜,且較遠(yuǎn)處圖像信息顯示出來,但是大樹部分圖像信息出現(xiàn)黑斑現(xiàn)象,這是由于透射率估計(jì)不精確的原因;在經(jīng)過L1范式迭代優(yōu)化透射率后,可以看到大部分黑斑基本消失,圖像細(xì)節(jié)顯示效果較好,但是天空區(qū)域較暗,尤其從圖11(e)就可以看出,整個(gè)圖像偏暗,這是因?yàn)轱柡投日{(diào)整不恰當(dāng)導(dǎo)致的;在經(jīng)過飽和度補(bǔ)償后,從圖10(f)及圖11(f)可以看出,圖像整體復(fù)原變好,且較之前者方法,圖像明亮度較為適宜,但是景色部分色調(diào)顯示很蒼白;從圖10(g)及圖11(g)可以看出,在經(jīng)過色調(diào)調(diào)整后,圖像整體恢復(fù)較好,但是也可以看到由于參數(shù)選擇的不正確也會導(dǎo)致天空區(qū)域過亮;圖10(h)及圖11(h)為整體利用本文提出的方法進(jìn)行去霧,可以看到復(fù)原圖像細(xì)節(jié)多,暗影現(xiàn)象基本消失,不存在Halo效應(yīng),尤其在遠(yuǎn)景區(qū)域,并且明亮度相對較好,這就驗(yàn)證了本文方法每個(gè)步驟的必要性。同時(shí)也應(yīng)該看到,在鐵路場景進(jìn)行去霧處理時(shí),受到天氣、圖像采集設(shè)備的影響,經(jīng)過本文去霧處理后的圖像色調(diào)及其亮度較之上節(jié)處理的圖像效果偏差,且鐵路場景皆為實(shí)時(shí)視頻圖像,此時(shí)本文的去霧效果較差,但是對于單幅靜態(tài)圖像來說,本文方法整體去霧效果較好,能夠達(dá)到鐵路處理圖像的要求。

    圖9 各種去霧方法去霧效果

    圖10 公路去霧效果

    圖11 火車去霧效果

    3.2 算法評價(jià)指標(biāo)分析

    本文通過基于可見邊的對比度增強(qiáng)評估方法,對去霧之后的圖像進(jìn)行客觀參數(shù)評價(jià),包括可見邊比(e越大越好)、可見梯度比(k*越大越好)、色調(diào)保真度參數(shù)(H越小越好),以及各種方法的運(yùn)行時(shí)間對比。3個(gè)客觀參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

    (21)

    (22)

    (23)

    式中:ur與u0分別為霧化圖像和去霧圖像中可見邊的數(shù)目;jr為去霧圖像的平均梯度;j0為霧化圖像的平均梯度;abs()為對所有元素取絕對值;Gα(x)與Gβ(x)分別為去霧前后彩色圖像在HSV空間中的色調(diào)分量。

    客觀評價(jià)指標(biāo)效果見圖12(圖像為圖9圖像)。從圖12(a)可以看出,Meng方法與Zhu方法的可見邊比出現(xiàn)了負(fù)值,但使用本文提出的方法恢復(fù)圖像,效果較好,其可見邊比達(dá)到了最大,這是因?yàn)楸疚氖褂蔑柡投葋硌a(bǔ)償模糊圖像,從而使得圖像局部細(xì)節(jié)變好。圖12(b)為各方法運(yùn)行時(shí)間對比,所有方法都比較耗時(shí),其中He方法因?yàn)槠鋸?fù)雜度較高所以運(yùn)行時(shí)間最長,本文方法較之其他方法運(yùn)行時(shí)間最短。圖12(c)為可見邊緣梯度比的比較,本文比Cai方法的性能弱一點(diǎn),這是由于本文在選取透射率權(quán)值時(shí)只考慮了權(quán)重相等的結(jié)果導(dǎo)致的,但是與其他方法相比,恢復(fù)后圖像的r值也較大。圖12(d)為色調(diào)保真參數(shù)對比,可以看出本文復(fù)原圖像獲得的H值最小,說明本文算法可獲得較高的色彩保真度。

    圖12 算法評價(jià)

    綜上,本文提出的方法相比于其它去霧方法,具有一定的優(yōu)越性,去霧效果及魯棒性較好。同時(shí)從主觀分析得出本文方法對各個(gè)場景中的有霧圖像都可以有效去霧,較之其他的去霧方法效果較好,且本文中加了一項(xiàng)每個(gè)步驟的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),從主觀評價(jià)可以得出本文提出的每個(gè)步驟都是有必要且必不可少的,因此體現(xiàn)出了本文方法的魯棒性。本文提出方法的主觀評價(jià)中,去霧后的圖像雖然還是存在一些缺點(diǎn),但是不足以影響圖像的整體直觀效果,同時(shí)本文方法恢復(fù)的圖像細(xì)節(jié)信息較多,達(dá)到了較好的去霧,且從客觀評價(jià)也可以看出,雖然指標(biāo)沒有達(dá)到最優(yōu),但是較之其它方法也取得了較好的效果,證明了本文方法去霧的魯棒性和有效性。

    4 結(jié)論

    針對霧天采集圖像存在低飽和度與低亮度的現(xiàn)象,以及傳統(tǒng)暗通道先驗(yàn)去霧方法透射率估計(jì)不精確的問題,本文結(jié)合傳統(tǒng)引導(dǎo)濾波與交叉雙邊濾波對初始透射率與大氣光值進(jìn)行估計(jì),并利用L1正則化思想優(yōu)化介質(zhì)傳輸率的權(quán)值,同時(shí)通過飽和度補(bǔ)償與色調(diào)調(diào)整進(jìn)一步優(yōu)化了復(fù)原圖像。實(shí)驗(yàn)分別從主觀與客觀兩個(gè)方面對提出的方法進(jìn)行驗(yàn)證分析。從主觀方面來看,本文算法復(fù)原的圖像色彩等信息較好,且不同場景獲得的圖像更加清晰直觀,較之其他方法,圖像邊緣細(xì)節(jié)層次分明;從客觀評價(jià)也可以看到,本文方法的可見邊比與色彩保真度最好,算法雖然耗時(shí),但在可接受范圍之內(nèi);實(shí)驗(yàn)也用8幅對比的圖像驗(yàn)證了本文方法每一步的必要性??傮w而言,本文所提方法去霧效果較好,魯棒性較高。但是當(dāng)對鐵路場景圖像進(jìn)行操作時(shí),由于對圖像實(shí)時(shí)性操作要求較高,本文還需在后續(xù)將去霧處理時(shí)間降低,以能實(shí)現(xiàn)對鐵路場景視頻圖像的去霧處理。提高算法的實(shí)用性,更好地對鐵路及交通場景的視頻圖像進(jìn)行處理,是下一步的研究工作。

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