基于暗通道先验的图像去雾算法是一种有效的图像恢复技术，它能够从雾化图像中去除干扰，恢复出清晰的场景。该算法的核心思想在于利用暗通道先验知识来估计图像中的透射率，并通过这一估计值来达到去除雾气的目的。在无雾图像中，暗通道通常具有很低的强度值，基于这一事实，算法提出者通过大量的无雾图像数据统计分析，发现大多数非天空的场景像素在暗通道中的值往往在[0,16]的范围之内。利用这个规律，可以推断出带有雾气的图像中的暗通道在相同的强度区间内，进而推算出透射率。 透射率的准确估计对于图像去雾的效果至关重要。算法通过构建一个透射率模型，结合原始雾化图像，可以计算得到透射图，这个透射图反映了场景中各个部分的能见度。接着，利用大气散射模型结合透射图和暗通道特征，可以对原始图像进行处理，从而得到去雾后的图像。 本文除了介绍算法的理论基础和步骤之外，还特别关注了算法的硬件实现。Verilog作为一种广泛使用的硬件描述语言，非常适合用来实现图像处理算法，尤其是在FPGA（现场可编程门阵列）这类硬件平台上。使用Verilog对图像去雾算法进行硬件描述，可以让算法在FPGA上进行实时或接近实时的图像处理，这对于需要高响应速度的图像处理应用来说非常有价值。例如，在自动驾驶车辆的视觉系统中，快速准确地处理摄像机捕捉到的图像对于安全驾驶至关重要，FPGA实现的图像去雾算法可以在这方面发挥重要作用。 在硬件实现的过程中，Modelsim作为一种仿真工具，也扮演了不可或缺的角色。它允许设计者在将Verilog代码部署到实际硬件之前对其进行测试和验证，确保算法的正确性和效率。通过Modelsim进行仿真，可以发现并修正逻辑错误，优化代码性能，从而确保在FPGA上实现时能够达到预期的效果。 基于暗通道先验的图像去雾算法不仅在理论和算法层面具有创新性，而且其在硬件层面的实现也为图像处理领域提供了新的可能性。利用Verilog将该算法部署到FPGA平台，配合Modelsim的仿真验证，该技术的应用范围和效率得到了极大的提升。

内容概要：本文详细介绍了基于FPGA的图像去雾算法，尤其是暗通道先验法的具体实现方法及其优势。文中首先解释了选择FPGA进行图像去雾的原因，即相比传统的软件方案（如OpenCV），FPGA能够显著提高处理速度并支持实时处理。接着，作者深入探讨了暗通道先验算法的核心思想以及如何利用Verilog语言在FPGA上实现这一算法的关键步骤，包括求解三色通道最小值、大气光估计、透射率计算等环节的技术细节。此外，还提供了完整的仿真测试流程，从生成带有特定雾度的人造图像开始，到最后将FPGA输出的数据转换为可视化的图像展示，确保整个系统的可靠性和准确性。 适合人群：对FPGA开发有一定了解，希望深入了解图像处理领域的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要快速高效的图像去雾解决方案的实际应用场景，如安防监控系统、自动驾驶车辆视觉识别等。通过学习本文提供的理论知识和技术手段，可以掌握如何构建高性能的图像去雾系统。 阅读建议：由于涉及到较多的专业术语和技术细节，建议读者提前熟悉FPGA基础知识、Verilog编程语言以及基本的图像处理概念。同时，可以通过实际动手实验来加深理解，尝试复现文中提到的各种功能模块。

在本项目中，我们主要探讨的是基于Retinex理论的图像去雾算法在MATLAB环境下的实现。Retinex理论是一种模拟人眼视觉系统对图像处理的理论，它结合了图像亮度和色度的特性，旨在提高图像的对比度和清晰度。在图像去雾领域，Retinex理论的应用能有效地提升雾天图像的质量，恢复其原有的色彩和细节。 MATLAB作为一种强大的数值计算和可视化工具，是进行图像处理和计算机视觉研究的理想平台。在这个课程设计或毕业设计中，你将学习如何利用MATLAB编写代码来实现Retinex理论的核心算法，包括多尺度Retinex、光照估计和对比度增强等步骤。 1. **多尺度Retinex理论**：Retinex算法通常会涉及到多个尺度的处理，通过不同尺度的分析，可以更好地分离图像的局部亮度和全局光照信息。在MATLAB中，可以使用滤波器（如高斯滤波器）在不同的尺度上对图像进行平滑处理，然后计算不同尺度下的亮度比值，以估计图像的反射部分和环境光。 2. **光照估计**：在图像去雾过程中，准确地估计环境光是关键。这通常涉及到对图像全局亮度的分析，例如，通过选择图像中特定区域（如天空）的平均亮度作为环境光的估计。MATLAB提供了丰富的图像分析函数，可以帮助我们完成这个任务。 3. **对比度增强**：Retinex理论的一个重要优势在于它可以显著提升图像的对比度。在MATLAB中，可以通过调整图像的直方图分布，或者应用非线性变换（如伽马校正）来增强图像的对比度，使去雾后的图像更加鲜明。 4. **项目结构与代码解读**：项目文件"projectok_x"可能包含了MATLAB代码文件（.m）、数据文件（如原始图像和处理结果图像）、以及可能的README.md文件。README文件通常会详细解释项目的结构、代码的使用方法、以及预期的结果。通过阅读和理解这些文档，你可以更好地掌握算法的实现过程。 5. **实践与调试**：助教老师已经测试并确认了代码的正确性，这为你提供了一个良好的起点。你可以尝试用不同的图像数据来运行代码，观察和分析去雾效果，甚至尝试优化算法参数以获得更好的结果。 6. **进一步研究**：除了Retinex理论，MATLAB中还有其他去雾算法，如暗通道先验、大气散射模型等。了解和比较这些方法，可以帮助你深入理解图像去雾的原理，并提升你的图像处理技能。 这个项目不仅是学习Retinex理论和MATLAB编程的好机会，也是锻炼你解决问题和独立思考能力的实践平台。通过这个设计，你将能够掌握图像去雾的基本流程，并具备将理论应用于实际问题的能力。

图像去雾算法Matlab代码，可以实现图像去雾（Haze remove code）处理

针对当前去雾算法经常出现过度曝光、颜色失真等问题,提出了一种基于全卷积回归网络的去雾算法。该回归网络基于端到端系统,由特征提取和特征融合两部分构成。首先,输入有雾图像,经过特征提取和特征融合,最终回归为粗透射率图;之后使用导向滤波对其进行优化,再利用大气物理散射模型反演出无雾图像;最终采用限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)对无雾图像进行增强,以得到更符合人类视觉的清晰图像。所提算法不仅可以有效避免去雾后出现的过度曝光和颜色失真等问题,而且能保留图像完整的细节信息,具有较好的去雾效果。

针对传统去雾算法结果中颜色和对比度失真等问题,提出了一种基于多尺度融合和对抗训练的图像去雾算法。采用多尺度特征提取模块从多个不同尺度中提取雾霾相关特征,利用残差密集连接模块实现图像特征的交互,避免了梯度消失。由于其不基于大气散射模型,直接将图像的浅层特征和深层特征进行多尺度融合,所以克服了物理模型的不精确性。去雾网络的训练采用生成对抗机制,由多尺度特征提取模块和残差密集连接模块构成的生成器估计清晰的无雾图像,由两个不同尺度感受野的子网络构成的鉴别器完成对抗训练。在RESIDE(Realistic single image dehazing)数据集上进行对比实验,结果表明本算法生成的去雾图像在全参考和无参考的视觉质量指标方面优于其他对比算法。

图像去雾算法及其应用研究.pdf

基于暗通道先验的图像去雾算法+含代码操作演示视频 运行注意事项：使用matlab2021a或者更高版本测试，运行里面的Runme.m文件，不要直接运行子函数文件。运行时注意matlab左侧的当前文件夹窗口必须是当前工程所在路径。具体可观看提供的操作录像视频跟着操作。 %create original_dark_channel image with same size [m, n] = size(R_channel); dark_channel_image = zeros(m,n); %extract the minimum value of each point in RGB for dark_channel_image for i=1:m for j=1:n local_pixels =[R_channel(i,j), G_channel(i,j), B_channel(i,j)]; dark_channel_image(i,j) = min(local_pixels ); end end

遥感图像去雾算法研究 武汉大学 石文轩 李婕

基于何恺明的暗通道先验（dark channel prior）去雾算法，文件包中有测试图片，可直接测试运行，有部分代码注释，直接运行test.m即可