上海交通大学学报 ›› 2023, Vol. 57 ›› Issue (3): 366-378.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.238
所属专题: 《上海交通大学学报》2023年“电子信息与电气工程”专题
• 电子信息与电气工程 • 上一篇
黄鹤a,b, 胡凯益a,b, 李战一a,b, 王会峰a,b, 茹锋a,b, 王珺a()
收稿日期:
2021-06-20
接受日期:
2021-08-01
出版日期:
2023-03-28
发布日期:
2023-03-30
通讯作者:
王 珺,副教授,电话(Tel.): 029-88308121; E-mail:作者简介:
黄 鹤(1979-),教授,主要从事信息融合,图像处理等方向研究.
基金资助:
HUANG Hea,b, HU Kaiyia,b, LI Zhanyia,b, WANG Huifenga,b, RU Fenga,b, WANG Juna()
Received:
2021-06-20
Accepted:
2021-08-01
Online:
2023-03-28
Published:
2023-03-30
摘要:
针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于无人机航拍建筑物图像处理中.针对全局大气光取值易受场景中景物影响的问题,提出一种颜色衰减先验投影最小方差的大气光求解方法,构建明度与饱和度差值图像,求解最小方差出现区域,并确定全局大气光估计.将利用图像场景深度信息求解的区域大气光与全局大气光相融合,获得新的大气光图.采用基于非局部信息的雾霾线先验理论对透射率进行优化,提出了一种基于雾霾线理论和引导相对总变分正则化的算法,通过计算透射率可靠性函数对透射率修正,并消除图像中存在的大量无用纹理信息,提升了透射率估计精度,有效改善了无人机航拍场景中浓雾及景深突变区域的复原图像质量.实验结果表明,所提算法与其他算法相比,获得的复原图像平均梯度、对比度、雾霾感知密度估计及模糊系数等指标分别平均提升了12.2%、7.0%、11.9%和12.5%,运算时长也优于部分算法,航拍图像更加清晰,更符合人眼视觉感受.
中图分类号:
黄鹤, 胡凯益, 李战一, 王会峰, 茹锋, 王珺. 融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(3): 366-378.
HUANG He, HU Kaiyi, LI Zhanyi, WANG Huifeng, RU Feng, WANG Jun. An Image Dehazing Method for UAV Aerial Photography of Buildings Combining MCAP and GRTV Regularization[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2023, 57(3): 366-378.
表1
去雾图像参数评价
实验组 | 去雾算法 | 平均梯度 | 灰度图像对比度 | FADE | 模糊系数 | 运算时长/s |
---|---|---|---|---|---|---|
E1 | 原始图像 | 3.4132 | 38.0438 | 3.3746 | — | — |
DCP[ | 4.6308 | 41.5066 | 1.6240 | 1.2875 | 10.83 | |
FVID[ | 5.0402 | 44.8432 | 1.5107 | 1.3973 | 1.22 | |
Haze-Line[ | 7.1235 | 66.1660 | 0.9111 | 1.9979 | 5.34 | |
DehazeNet[ | 5.0708 | 55.1841 | 1.5434 | 1.3558 | 1.27 | |
IGSK[ | 2.9055 | 43.6854 | 1.8265 | 0.4058 | 16.89 | |
MSW[ | 5.4143 | 53.9913 | 1.4022 | 1.4407 | 2.54 | |
本文方法 | 8.1420 | 72.9530 | 0.7171 | 2.3017 | 6.21 | |
E2 | 原始图像 | 2.7286 | 49.5167 | 2.3164 | — | — |
DCP[ | 3.6947 | 56.4930 | 1.0717 | 1.3913 | 10.81 | |
FVID[ | 4.4220 | 53.6060 | 1.2449 | 1.6863 | 0.81 | |
Haze-Line[ | 4.9044 | 58.5268 | 0.5796 | 1.8093 | 4.07 | |
DehazeNet[ | 4.1678 | 67.0087 | 0.7425 | 1.5658 | 1.27 | |
IGSK[ | 2.0462 | 49.3389 | 2.9110 | 0.6316 | 16.40 | |
MSW[ | 4.4642 | 71.8793 | 0.7974 | 1.6494 | 1.56 | |
本文方法 | 6.8819 | 72.3219 | 0.3560 | 2.5359 | 5.00 | |
E3 | 原始图像 | 4.0277 | 34.3381 | 1.4294 | — | — |
DCP[ | 6.2019 | 37.0552 | 0.5512 | 1.5606 | 10.78 | |
FVID[ | 6.5895 | 36.3347 | 0.5775 | 1.7264 | 0.81 | |
Haze-Line[ | 8.5561 | 34.4546 | 0.2612 | 2.1607 | 4.68 | |
DehazeNet[ | 6.4785 | 44.1485 | 0.4464 | 1.6495 | 1.25 | |
IGSK[ | 3.0247 | 33.7982 | 1.8486 | 0.6427 | 16.47 | |
MSW[ | 7.3224 | 50.1062 | 0.4932 | 1.8492 | 1.54 | |
本文方法 | 11.6165 | 57.2106 | 0.1953 | 2.9986 | 5.01 | |
E4 | 原始图像 | 3.6964 | 28.8263 | 2.2842 | — | — |
DCP[ | 5.1626 | 35.8074 | 1.1885 | 1.6117 | 10.89 | |
FVID[ | 5.7754 | 19.5894 | 1.2384 | 1.7113 | 0.81 | |
Haze-Line[ | 9.7989 | 57.8329 | 0.4250 | 2.5171 | 4.34 | |
DehazeNet[ | 5.3420 | 38.9765 | 1.3434 | 1.6479 | 1.31 | |
IGSK[ | 1.8620 | 28.6709 | 3.4998 | 0.2421 | 16.58 | |
MSW[ | 6.2033 | 48.6046 | 1.0322 | 1.7546 | 1.53 | |
本文方法 | 9.6690 | 59.4137 | 0.2788 | 2.5483 | 4.72 |
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