在裝備試驗(yàn)與測(cè)試中,常規(guī)光學(xué)成像系統(tǒng)極易受氣象環(huán)境(如霧霾、沙塵等)影響,導(dǎo)致探測(cè)距離、成像效果、測(cè)量精度等受到大幅限制,從而嚴(yán)重影響目標(biāo)成像效果及關(guān)鍵參數(shù)獲取。如何增強(qiáng)霧霾條件下光學(xué)探測(cè)識(shí)別能力及成像質(zhì)量,成為了當(dāng)前急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文利用偏振成像優(yōu)勢(shì),結(jié)合暗通道先驗(yàn)原理,提出了基于暗通道先驗(yàn)原理的偏振圖像去霧增強(qiáng)算法。該算法首先利用采集到的偏振圖像提取偏振特征,計(jì)算偏振度和偏振角;同時(shí),采用基于區(qū)域增長(zhǎng)算法自動(dòng)提取出天空區(qū)域,對(duì)天空區(qū)域進(jìn)行大氣光參數(shù)估計(jì),獲取大氣光偏振度及偏振角相關(guān)參數(shù)估計(jì);然后,結(jié)合暗通道先驗(yàn)原理,獲取無(wú)窮遠(yuǎn)處大氣光強(qiáng),進(jìn)而計(jì)算各像素點(diǎn)的大氣光強(qiáng);最后,建立在大氣物理退化模型基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)圖像去霧增強(qiáng)。實(shí)例分析與驗(yàn)證中,通過(guò)主觀評(píng)價(jià)與客觀評(píng)價(jià)兩種方法,對(duì)比本文提出的方法和常見其他方法,實(shí)際結(jié)果表明,本文算法去霧增強(qiáng)能力較強(qiáng),能有效提升光學(xué)系統(tǒng)的探測(cè)識(shí)別能力及成像質(zhì)量,對(duì)霧霾條件下武器裝備關(guān)鍵參數(shù)獲取具有重要意義。

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【部分圖文】：

圖3 原始偏振圖像

由于天空區(qū)域不符合暗通道先驗(yàn)原理,直接采用暗通道原理處理,會(huì)使估計(jì)的大氣光參數(shù)存在偏差,導(dǎo)致最終處理結(jié)果存在大面積紋理及分塊。因此,首先對(duì)天空區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)提取,進(jìn)而對(duì)天空區(qū)域進(jìn)行大氣光參數(shù)估計(jì),最終再采用偏振去霧算法進(jìn)行去霧增強(qiáng)處理。圖4偏振度及偏振角圖像

圖4 偏振度及偏振角圖像

圖3原始偏振圖像天空區(qū)域自動(dòng)提取流程如下所示:

圖5 原始圖像及天空區(qū)域提取結(jié)果

⑥直到?jīng)]有新的天空區(qū)域加入,或遍歷所有像素點(diǎn),則天空區(qū)域自動(dòng)提取結(jié)束,圖5為原始圖像及天空區(qū)域提取結(jié)果圖像。3.3無(wú)窮遠(yuǎn)大氣光強(qiáng)估計(jì)

圖6 場(chǎng)景一暗通道圖像

③提取上述像素在原始圖像I中對(duì)應(yīng)位置的像素亮度值,選取最亮像素的3×3鄰域像素點(diǎn)的平均強(qiáng)度值作為無(wú)窮遠(yuǎn)處大氣光強(qiáng)IA∞。(最終估計(jì)的無(wú)窮遠(yuǎn)處大氣光強(qiáng)為194.7)3.4各像點(diǎn)大氣光強(qiáng)計(jì)算

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