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暗通道去雾算法的python实现
何凯明博士的去雾文章和算法实现已经漫天飞了，我今天也就不啰里啰唆，直接给出自己python实现的完整版本，全部才60多行代码，简单易懂，并有简要注释，去雾效果也很不错。
在这个python版本中，计算量最大的就是最小值滤波，纯python写的，慢，可以进一步使用C优化，其他部分都是使用numpy和opencv的现成东东，效率还行。
import cv2
import numpy as np
def zmMinFilterGray(src, r=7):
‘‘‘最小值滤波，r是滤波器半径‘‘‘
if r <= 0:
return src
h, w = src.shape[:2]
I = src
res = np.minimum(I , I[[0]+range(h-1) , :])
res = np.minimum(res, I[range(1,h)+[h-1], :])
I = res
res = np.minimum(I , I[:, [0]+range(w-1)])
res = np.minimum(res, I[:, range(1,w)+[w-1]])
return zmMinFilterGray(res, r-1)
def guidedfilter(I, p, r, eps):
‘‘‘引导滤波，直接参考网上的matlab代码‘‘‘
height, width = I.shape
m_I = cv2.boxFilter(I, -1, (r,r))
m_p = cv2.boxFilter(p, -1, (r,r))
m_Ip = cv2.boxFilter(I*p, -1, (r,r))
cov_Ip = m_Ip-m_I*m_p
m_II = cv2.boxFilter(I*I, -1, (r,r))
var_I = m_II-m_I*m_I
a = cov_Ip/(var_I+eps)
b = m_p-a*m_I
m_a = cv2.boxFilter(a, -1, (r,r))
m_b = cv2.boxFilter(b, -1, (r,r))
return m_a*I+m_b
def getV1(m, r, eps, w, maxV1): #输入rgb图像，值范围[0,1]
‘‘‘计算大气遮罩图像V1和光照值A, V1 = 1-t/A‘‘‘
V1 = np.min(m,2) #得到暗通道图像
V1 = guidedfilter(V1, zmMinFilterGray(V1,7), r, eps) #使用引导滤波优化
bins = 2000
ht = np.histogram(V1, bins) #计算大气光照A
d = np.cumsum(ht[0])/float(V1.size)
for lmax in range(bins-1, 0, -1):
if d[lmax]<=0.999:
break
A = np.mean(m,2)[V1>=ht[1][lmax]].max()
V1 = np.minimum(V1*w, maxV1) #对值范围进行限制
return V1,A
def deHaze(m, r=81, eps=0.001, w=0.95, maxV1=0.80, bGamma=False):
Y = np.zeros(m.shape)
V1,A = getV1(m, r, eps, w, maxV1) #得到遮罩图像和大气光照
for k in range(3):
Y[:,:,k] = (m[:,:,k]-V1)/(1-V1/A) #颜色校正
Y = np.clip(Y, 0, 1)
if bGamma:
Y = Y**(np.log(0.5)/np.log(Y.mean())) #gamma校正,默认不进行该操作
return Y
if __name__ == ‘__main__‘:
m = deHaze(cv2.imread(‘land.jpg‘)/255.0)*255
cv2.imwrite(‘defog.jpg‘, m)
下面给两个运行效果吧
暗通道去雾算法的python实现
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