刘祝华 曾诗佳

关键词： 图像去雾; 双尺度; 暗通道; 融合; 最大值滤波; 向导滤波

中图分类号： TN911.73?34; TP391               文献标识码： A                   文章编号： 1004?373X（2019）06?0154?04

Abstract： In allusion to the problem that the image dehazing method using the single?scale filtering window to calculate dark channels makes dehazed images produce halos， a single image dehazing method based on the fusion of double?scale dark channels is proposed. In the method， two dark channels and their maximum value filtering results are calculated respectively by using two filtering windows with different scales. The fusion of the big?scale dark channel with two maximum value filtering results is realized. The transmittance is calculated by using the fused dark channel. The power function adjustment and guided filtering are performed. The image dehazing is realized by using the optimized transmittance. The experimental results show that the method can well eliminate the halos on depth?edge and the color patches in the sky scope， the recovered image has an ideal brightness and contrast， and the algorithm is simple to be implemented.

Keywords： image dehazing; double scales; dark channel; fusion; maximum value filtering; guided filtering

0  引  言

图像去雾能消除雾霾天气对图像质量的影响，在视频监控、计算机视觉等领域都有广泛的应用。Narasimhan等人提出了均质大气条件下雾化图像的物理模型，并使用同一场景在不同条件下的多幅图像来估计大气透射率[1?2]，但计算复杂。He等人提出了暗通道先验DCP（Dark Channel Prior）假设[3]，并结合雾天图像的物理模型估计出了大气透射率，同时采用软抠图法优化透射率，实现了单图像去雾，但软抠图法计算复杂。向导滤波（Guided Image Filtering，GIF）是一种具有良好保边性能的局部滤波器[4]，在图像曝光融合[5]、立体匹配[6]、暗图像增强[7]及图像去雾[8?13]等领域有着广泛的应用。He等人使用GIF优化透射率，有效降低了算法计算复杂度，但去雾图像在景深边缘存在光晕。另外，暗通道假设并不适用于明亮度高的天空区域，因此去雾图像在天空区域会出现彩色斑块。

在He等人基础上，出现了许多改进的暗通道去雾方法。文献[8]以图像RGB三颜色中的最低值作为暗通道，使透射率有清晰的轮廓，但造成去雾图像亮度不足。光晕是由于景深边缘透射率被高估所导致，因此王卫星等人对透射率进行最小值滤波[9]，以修复被高估的区域;而Zhang T等人对暗通道进行最大值滤波[10]，其效果与王卫星等人的相同。王卫星和Zhang T等人都能减小光晕的范围，但当景深边缘的细节尺度较小时，光晕还是明显存在。韩正汀和Zhang X Y等人分别采用双边滤波[11]和L0平滑[12]对向导图进行优化，以减少透射率在相同景深区域内的纹理，但并不能解决景深边缘被高估的问题。……