基于何凯明博士DCP(Dark Channel Prior,暗原色先验)算法改进的去雾算法

     首先想研究去雾图像增强的,建议先看这篇文章,这篇文章基本吧何凯明博士的论文,思想都理解了,并且讲解的很好,博主自己代码都实现了(matlab,C#,VB)

http://blog.csdn.net/laviewpbt/article/details/11555877

接到需求的时候,没搜到这个文章,如果先搜到,估计可以快很多。

我接触的时候是从何凯明的2009的原始算法论文开始的,当时他通过窗口估计窗口的透射率的时候,会有窗口大小的边缘效果,需要一个抠图算法把估计的t边缘抠出来,但是最早的抠图算法奇慢无比,电脑运行(笔记本比较差,2009年买的,酷睿P8400)一个800X600 的图基本要1分钟,我研究这个最终是要在芯片实现视频去雾的,实现视频,需要1秒要算出30张图,这么慢,芯片实现的成本会很大,所以就抛弃了。

所幸,何凯明自己也发现这个问题,在后续提出了改进,用引导滤波器替代了最早的抠图算法,用matlab仿真,发现确实很快,效果也很好,一个1920X1080的全高清图片也就10~20秒就算完了,我想这芯片实现成本应该就低了。

 需求是要在FPGA实现,FPGA的结构导致他的内存很紧张,大概只有750Kbit给我使用,再高内存的芯片成本就会增加很多,在讨论FPGA实现方案的时候,卡在了引导滤波器上,

对引导滤波器有兴趣的,自行百度:引导滤波器,或者guided image filtering。

引导滤波器虽然计算快速,但是算法复杂,内存消耗很大,我要处理的是全高清图,1920X1080X24bit的数据。内存只有750Kbit左右,,这里实现非常难。

试着不用引导滤波器,发现也可以,不过有的图效果会差一些,主要是亮度没有原来的高,优化中,发现加入一个简单的低通滤波器可以让图像变得更清晰些,内存开销不大,现在贴上matlab仿真的几幅图

一:机场图片,景深较少,中低浓度雾

1:原图

基于何凯明博士DCP(Dark Channel Prior,暗原色先验)算法改进的去雾算法_第1张图片

2:加上引导滤波器的去雾图

基于何凯明博士DCP(Dark Channel Prior,暗原色先验)算法改进的去雾算法_第2张图片

3:不使用引导滤波器去雾图,也有效果

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4:在3的算法基础上,加上一个简单实现的滤波器,可以和1对比,还清晰了

基于何凯明博士DCP(Dark Channel Prior,暗原色先验)算法改进的去雾算法_第4张图片

二:水乡,景深浅,中低浓度雾

1,原图

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2:加入引导滤波器效果,发现有一些雾没去干净,柳树的那里的雾残留比较多

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3:使用简单滤波器效果,和对比可以发现,更加清晰,雾去除的比较明显

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三:大景深场景

1:原图,道路远处的人基本看不清

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2:引导滤波器算法,远处的雾去除不多,近处的雾也有残留,

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3:使用简单滤波器,可以发现更加清晰,远处的人看的也更清楚

基于何凯明博士DCP(Dark Channel Prior,暗原色先验)算法改进的去雾算法_第10张图片


2014年8月13日补充:

后续为了解决去雾之后亮度下降的问题,加入了亮度平衡,现在贴上一些效果图

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