基于稀疏特征提取的单幅图像去雾

刘坤; 毕笃彦; 王世平; 何林远; 高山

doi:doi:10.3788/AOS201838.0310001

光学学报, 2018, 38 (3): 0310001, 网络出版: 2018-03-20

基于稀疏特征提取的单幅图像去雾下载： 1085次

Single Image Dehazing Based on Sparse Feature Extraction

刘坤毕笃彦王世平何林远 ^*高山

作者单位

空军工程大学航空航天工程学院, 陕西西安 710038

图 & 表

图 1. 雾天退化模型原理示意图

Fig. 1. Schematic of fog degenerate model

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图 2. 本文算法的流程图

Fig. 2. Flow chart of the proposed algorithm

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图 3. 稀疏表示过程示意图

Fig. 3. Schematic of sparse representation model

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图 4. 参数求解过程示意图

Fig. 4. Flow chart of parameter solution

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图 5. 对介质传输图的初步精细化。 (a)粗略介质传输图td(x);(b)样本图像tg(x);(c)重构得到的图像;(d)初步优化的介质传输图t'd(x)

Fig. 5. Initial refinement of the medium transmission image. (a) Rough medium transmission image td(x); (b) sample image tg(x); (c) reconstructed image; (d) preliminary optimized image t'd(x)

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图 6. 去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]算法;(c)文献[ 4]算法;(d)文献[ 5]算法;(e)文献[ 19]算法;(f)本文算法

Fig. 6. Comparison of dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [4], (d) Ref. [5], (e) Ref. [19], and (f) proposed algorithm

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图 7. 天空区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]算法;(c)文献[ 19]算法;(d)文献[ 20]算法;(e)本文算法

Fig. 7. Comparison of the sky regions dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [19], (d) Ref. [20], and (e) proposed algorithms

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图 8. 细节区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]方法;(c)文献[ 4]方法;(d)文献[ 5]方法;(e)文献[ 19]方法;(f)本文算法

Fig. 8. Comparison of the detail regions dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [4], (d) Ref. [5], (e) Ref. [19], and (f) proposed algorithm

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表 1图6中各图像的熵

Table1. Entropies of different images in Fig. 6

Image	Fig. 6(b)	Fig. 6(c)	Fig. 6(d)	Fig. 6(e)	Fig. 6(f)	Fig. 6(g)
Tower	6.5524	7.3590	6.5760	6.6140	5.5575	7.5483
Straw	7.2257	6.7702	6.9773	7.1966	6.9115	7.3948
House	7.2431	7.1163	7.4512	7.2251	7.3327	7.3501
Building	7.4594	7.5539	7.3723	6.5038	7.3932	7.5618

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表 2图6中各种算法复原图像的PSNR

Table2. PSNR values of the images in Fig. 6

Image	Method in Ref. [8-9]	Method in Ref. [4]	Method in Ref. [5]	Method in Ref. [19]	Proposed algorithm
Tower	11.1056	13.8448	8.9634	9.1295	16.9610
Straw	13.4589	16.1701	18.3970	13.6617	19.1550
House	14.8577	17.3760	16.2609	16.5821	17.8421
Building	24.0113	13.3506	14.5710	19.7298	23.2430

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刘坤, 毕笃彦, 王世平, 何林远, 高山. 基于稀疏特征提取的单幅图像去雾[J]. 光学学报, 2018, 38(3): 0310001. Liu Kun, Bi Duyan, Wang Shiping, He Linyuan, Gao Shan. Single Image Dehazing Based on Sparse Feature Extraction[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(3): 0310001.

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图 1. 雾天退化模型原理示意图

Fig. 1. Schematic of fog degenerate model

图 2. 本文算法的流程图

Fig. 2. Flow chart of the proposed algorithm

图 3. 稀疏表示过程示意图

Fig. 3. Schematic of sparse representation model

图 4. 参数求解过程示意图

Fig. 4. Flow chart of parameter solution

图 5. 对介质传输图的初步精细化。 (a)粗略介质传输图td(x);(b)样本图像tg(x);(c)重构得到的图像;(d)初步优化的介质传输图t'd(x)

Fig. 5. Initial refinement of the medium transmission image. (a) Rough medium transmission image td(x); (b) sample image tg(x); (c) reconstructed image; (d) preliminary optimized image t'd(x)

图 6. 去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]算法;(c)文献[ 4]算法;(d)文献[ 5]算法;(e)文献[ 19]算法;(f)本文算法

Fig. 6. Comparison of dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [4], (d) Ref. [5], (e) Ref. [19], and (f) proposed algorithm

图 7. 天空区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]算法;(c)文献[ 19]算法;(d)文献[ 20]算法;(e)本文算法

Fig. 7. Comparison of the sky regions dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [19], (d) Ref. [20], and (e) proposed algorithms

图 8. 细节区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]方法;(c)文献[ 4]方法;(d)文献[ 5]方法;(e)文献[ 19]方法;(f)本文算法

Fig. 8. Comparison of the detail regions dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [4], (d) Ref. [5], (e) Ref. [19], and (f) proposed algorithm

表 1图6中各图像的熵

Table1. Entropies of different images in Fig. 6

表 2图6中各种算法复原图像的PSNR

Table2. PSNR values of the images in Fig. 6

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图 7. 天空区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]算法;(c)文献[ 19]算法;(d)文献[ 20]算法;(e)本文算法

Fig. 7. Comparison of the sky regions dehazing effects. (a) Haze image; dehazing effects of (b) Ref. [8-9], (c) Ref. [19], (d) Ref. [20], and (e) proposed algorithms

图 8. 细节区域的去雾效果对比。(a)雾天图像;(b)文献[ 8-9]方法;(c)文献[ 4]方法;(d)文献[ 5]方法;(e)文献[ 19]方法;(f)本文算法

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