改进的Retinex雾天视频图像增强算法

改进的Retinex 雾天视频图像增强算法

戚娜1,2

（1.陕西工业职业技术学院，陕西咸阳712000；2.陕西师范大学，西安710119）

摘要：在浓雾环境下进行视频拍摄会因大气粒子的散射作用导致图像成像效果极差，通过图像增强算法设计，提高视频图像的去雾速率和成像质量。当前对浓雾环境下拍摄出来的景物图像采用暗原色增强方法，对能见度和对比度较低的图像的增强效果不好。提出一种基于改进的多尺度加权平均Ret?inex 算法的雾天视频图像增强算法。采用Gamma-Gamma 分布的方法构建大气散射物理模型，利用简化大气传播原理，得到去雾后的图像的视频图像的暗原色特征，实现雾天环境下视频图像成像机理和增强模型总体设计。浓雾环境下提取多尺度Retinex 图像暗原色特征，采用多尺度加权平均Retinex 算法，对图像的灰度像素值进行自适应增强，指导雾化图像进行盒子滤波实现去雾处理，得到图像的亮度、对比度和结构相似度的增强结果。仿真表明，该算法具有较好的去雾性能和图像增强性能，提高了去雾速率和浓雾下的视频图像成像质量。

关键词：浓雾环境；视频图像；增强算法

中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：1001-7119（2015）10-0106-03Enhanced Algorithm for Foggy Video Image Based on Improved Retinex

Qi Na 1,2

(1.Shanxi Polytechnic Institute ,Xianyang Shanxi 712000,China ；2.Shanxi Normal University,Shanxi,Xi ’an 710119,China ）Abstract:The video camera will range imaging effect caused by atmospheric scattering particles in fog environment,through the design of image enhancement algorithm,improve video defogging rate and imaging quality.At present on the scene image fog environment shooting out of the dark color enhancement method using,not good to enhance the effect of vis?ibility and a low contrast image.An enhanced algorithm of foggy video image is proposed based on multi-scale Retinex weighted average algorithm.The construction of the atmosphere scattering model

with the method of Gamma-Gamma distri?bution,using a simplified atmospheric propagation theory,extracting multi-scale Retinex image dark channel characteris?tics of dense fog environment,using multi-scale

weighted

average

Retinex algorithm

of

pixel gray

value image adaptive

en?

hancement,to guide the atomization image box filter realization processing to the fog,enhanced results brightness,contrast and image structure similarity.Simulation results show that the algorithm has good defogging performance and image en?hancement performance,improves the quality of video image to mist and fog imaging rate under.

Keywords:fog environment;video image;enhancement algorithm 0引言在浓雾环境下，对视频图像的采集和处理一直是图像学科的难点，如果不能对采集的原始图像进行有效图像增强处理，将会严重影响图像成像质量，户外场景监测系统难以正常工作，这是因为浓雾环境下进行

视频拍摄会因大气粒子的散射作用导致图像成像效果

极差，无法有效实现清晰成像，因此，研究浓雾环境下的图像增强算法，对提高视频图像的去雾速率和成像质量具有积极重要的意义。

收稿日期：2014-11-20

基金项目：陕西工业职业技术学院院级科研课题（ZK14-02）；国家自然科学基金项目（NO.61202153）；陕西省重点实验室开放共享项目（NO.SAIIP201202）；2014年国内访问学者项目：基于人眼感知的图像分析与增强技术研究。

作者简介：戚娜（1981-），女（汉族），陕西户县人，硕士，讲师，“2014.9-2015.7”在陕西师范大学进行访学，主要研究方向：数据处理和图像处理等。第31卷第10期2015年10月科技通报

BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.31No.10

Oct.2015