梁徽 乔水 翟鹏刚 王洋洋 于宏杰

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1 图像成像模型

光的传播受到介质的吸收和散射影响，引起光的能量功率损失和光路的方向改变。Jaffe-McGlamery提出了成像模型理论，图像Iλ(x)表示为三个分量的线性叠加：①后向散射分量Bλ，非目标物体散射引起的光照强度；②直接衰减分量Dλ，由目标物体发出散射光照强度；③前向散射分量Fλ，由目标物体反射光到达摄像机之前，小角度散射引起的光照强度[1]。可表示为：

其中，λ为图像的三通道，Iλ(x)表示观测到的图像。背景光Bλ是由入射光经过分布的悬浮粒子多次散射引起，与环境中的介质有关。经过整理成像模型为：

利用成像模型来估计光的透射率和大气光照值。

2 估计光的透射率值和大气光照值

He 等人提出了暗通道先验去雾算法，大多数非天空区域中图像的RGB三通道中，总存在某一个通道的灰度值很低，几乎趋向于0。

成像模型公式变换如下：

其中，暗通道先验理论知：Idark(x)=0，在暗通道下光的透射率(x)表示为：

大气光照Aλ通常假定为图像中亮度值最高的像素强度。然而，这种假定会由于物体自身发光产生错误结果。因此，通过计算局部区域x的最小值，来求解背景光对应的最亮像素值，z作为整个图像的背景光。利用估计的值作为自适应补偿系数，对图像的颜色进行校正[2]。

3 图像颜色校正

透射率是红色光衰减重要因素，随着传播距离的增加,红色强度迅速衰减。针对图像像素值低的通道，通过补偿系数提高通道像素值，实现图像颜色校正。……