图像去雾设备和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于并要求于2014年6月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2014-0075851号的优先权的权益，通过引用将其公开的全部内容结合于此。
技术领域
[0003] 本公开涉及图像去雾设备和方法，并且更具体地，涉及通过根据雾的浓度适应性 地控制去雾参数来提供没有差异感的去雾图像的技术。
【背景技术】
[0004] 雾是大气中的水蒸气被冷凝并在地表周围漂浮的现象。由于雾具有比空气的颗粒 更大的颗粒，因此光被更多地散射并且由于光的散射导致在雾中获得的图像的对比度和色 度降低。
[0005] 在雾中获得的图像具有低对比度和低彩色逼真度，并且因此在雾中的精确目标识 别是不可能的。
[0006] 基于暗通道优先（DCP)的现有图像去雾技术使用根据以下公式1或公式2的透射 图（transmission map)来去雾。在此情况下，对于去雾参数，A被设定为图像的最亮像素 值或对应于〇. 01 %的暗通道的亮度值，并且w被设定为固定值。
[0007] [公式 1]
[0008] T=I - wXmin (min (RGB/A))
[0009] [公式 2]
[0010] T=I - wXmed(min (RGB/A))
[0011] 在公式I和2中，T是指表示光的散射程度取决于距离的透射图，并且w是指权重。
[0012] 因此，现有的图像去雾技术在不考虑雾的浓度的情况下设置除雾参数，并且因此 导致除雾性能的劣化。
[0013] 特别地，现有的图像去雾技术对无侧视镜系统（side mirrorless system)没有效 果，无侧视镜系统通过无侧视镜的显示器将车辆的后侧图像提供给驾驶员。
【发明内容】
[0014] 创作本公开以解决出现在现有技术中的上述问题，同时保持由现有技术实现的优 势不受影响。
[0015] 本公开的一方面提供图像去雾设备和方法，该设备和方法能够通过根据雾的浓度 (density)适应性地控制去雾参数来去雾，从而提供没有差异感的去雾图像。
[0016] 根据本公开的示例性实施方式，一种用于去除图像中的雾的设备包括：亮度曲 线生成器，被配置为生成亮度曲线，亮度曲线表示在图像的像素单元中的每行位置的行内 的像素的平均亮度值；最大变化点检测器，被配置为检测通过亮度曲线生成器所生成的 亮度曲线上的亮度值之间的差值为最大的位置；标准化值检测器（normalization value detector)，被配置为基于由最大变化点检测器所检测的最大变化点处的亮度值检测标准 化值；权重确定器，被配置为根据由最大变化点检测器所检测的最大变化点相对于图像的 消失点（vanishing point)的相对位置来确定权重；以及控制器，被配置为基于由标准化 值检测器所检测的标准化值以及由权重确定器所确定的权重从图像中去除雾。
[0017] 根据本公开的另一个示例性实施方式，一种用于去除图像中的雾的方法包括：通 过亮度曲线生成器来生成亮度曲线，亮度曲线表示图像的像素单元中的每行位置的行内的 像素的平均亮度值；通过最大变化点检测器检测所生成的亮度曲线上的亮度值之间的差值 为最大的位置作为最大变化点；通过标准化值检测器基于在所检测的最大变化点处的亮度 值检测标准化值；通过权重确定器根据所检测的最大变化点相对于图像的消失点的相对位 置来确定权重；以及通过控制器基于所检测的标准化值与所确定的权重从图像中去除雾。
【附图说明】
[0018] 通过结合附图进行的以下详细描述，本公开的上述及其他目标、特征和优点将显 而易见。
[0019] 图1是示出根据本公开的示例性实施方式的用于去除图像中的雾的设备的示图；
[0020] 图2是根据本公开的示例性实施方式的亮度曲线的实例；
[0021] 图3是根据本公开的示例性实施方式的亮度曲线上的最大变化点的实例；
[0022] 图4是根据本公开的示例性实施方式的确定权重的过程的实例；
[0023] 图5是根据本公开的示例性实施方式的图像中的感兴趣区域的实例；以及
[0024] 图6是根据本公开的示例性实施方式的用于去除图像中的雾的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025] 在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。
[0026] 图1是示出根据本公开的示例性实施方式的用于去除图像中的雾的设备的示图。
[0027] 如图1所示，根据本公开的示例性实施方式的用于去除图像中的雾的设备包括亮 度曲线生成器10、最大变化点检测器20、标准化（normalization，归一化）值检测器30、权 重确定器40和控制器50。
[0028] 亮度曲线生成器10生成亮度曲线，亮度曲线表示针对图像的像素单元中的每行 位置，行内的像素的平均亮度值。
[0029] 通常，图像是像素组（矩阵）。在本文中所提到的行是包含像素的矩阵中的行。此 外，也可引入具有至少一行作为组的新概念行。
[0030] 图2示出了通过亮度曲线生成器10所生成的亮度曲线的实例。
[0031] 在图2中，X轴表示像素单元中的行位置以及y轴表示构成行的像素的平均亮度 值。
[0032] 接下来，最大变化点检测器20检测由亮度曲线生成器10所生成的亮度曲线上的 亮度值之间的差值为最大的位置gi。
[0033] 在下文中，将参考图3详细地描述最大变化点检测器20的功能。
[0034] 如图3所示，最大变化点检测器20基于亮度曲线上的任意点处的亮度值c(i)，将 在该任意点左侧并间隔预定值λ的点处的亮度值 C(i-X)与在该任意点右侧并间隔预定 值λ的点处的亮度值C (i+λ)之间的差值为最大的位置gi检测为最大变化点。在此，亮 度值之间的差值为最大的位置是指与曲线相切的直线的梯度的大小为最大的接触点。
[0035] 在此情况下，最大变化点检测器20根据下述公式3检测最大变化点gl。
[0038] 接下来，标准化值检测器30基于由最大变化点检测器20所检测的最大变化点处 的亮度值c (gl)来检测标准化值L。即，标准化值检测器30基于下述公式4来检测标准化 值L。
[0039] [公式 4]
[0040] L = min (c (gj + a，1)
[0041] 在上述公式4中，α表示防止图像饱和的临界值（marginal value)。
[0042] 接下来，权重确定器40根据图像的消失点与由最大变化点检测器20所检测的最 大变化点之间的相对位置来确定权重:1。
[0043] 即，权重确定器40根据最大变化点相对图像中的消失点的相对位置来确定权重。
[0044] 在下文中，将参考图4详细地描述权重确定器40的功能。
[0045] 在图4中，参考标号"410"表示图像中的消失点（准确地，包括消失点的水平线） 以及参考标号"420"表示最大变化点（准确地，包括最大变化点的水平线）。
[0046] 此外，图像中的位置值朝向图像的下部增加。即，图像的下部具有最大的位置值并 且图像的上部具有最小的位置值。因此，参考标号"410"的位置值小于参考标号"420"的 位置值。
[0047] 进一步地，随着雾变厚，参考标号"420"相对于参考标号"410"向下远离参考标号 "410"。因此，随着参考标号"420"变得远离参考标号"410"，权重增加，从而增加去雾效果。
[0048] 权重确定器40