图像处理方法、装置、可读存储介质和电子设备与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像处理方法、装置、可读存储介质和电子设备。

背景技术：

在水下、雾霾天气等拍摄环境下拍摄图像时，由于拍摄环境的影响，拍摄到的图像往往有明显的降质问题，包括颜色偏移、低对比度和噪音污染。目前从这类降质图像中恢复出清晰的场景图的方法包括通过人工设计的特征求解获取清晰场景图的方法，和通过经过深度学习后的模型获取清晰场景图的方法。第一种方法严重依赖人工设计的特征，不具备通用性；第二种方法由于深度学习的训练样本难以获取，通常难以取得理想的增强效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种图像处理方法、装置、可读存储介质和电子设备，以实现从因拍摄环境导致降质的目标图像中恢复出清晰的场景图像。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像处理方法，所述的方法包括：

确定初始目标图像和初始传输率图像；

以所述初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入，以迭代方式确定当前目标图像和当前传输率图像；以及

响应于满足预设条件，结束所述迭代过程，输出当前目标图像和当前传输率图像；

其中，所述迭代方式确定当前目标图像和当前传输率图像包括：

确定当前目标图像和当前传输率图像；

将所述当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以确定参考场景图；

将所述参考场景图和当前传输率图像输入第二彩色压缩场，以更新所述当前目标图像；

将所述更新后的目标图像和传输率图像第三彩色压缩场，以更新所述当前传输率图像；

所述第一彩色压缩场、第二彩色压缩场和第三彩色压缩场为高阶彩色压缩场，至少用于分别通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。

第二方面，本发明实施例提供了一种图像处理装置，所述装置包括：

图像获取模块，用于确定初始目标图像和初始传输率图像；

迭代处理模块，用于以所述初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入，以迭代方式确定当前目标图像和当前传输率图像；以及

图像输出模块，用于响应于满足预设条件，结束所述迭代过程，输出当前目标图像和当前传输率图像；

其中，所述迭代处理模块包括：

当前图像确定子模块，用于确定当前目标图像和当前传输率图像；

第一处理子模块，用于将所述当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以确定参考场景图；

第二处理子模块，用于将所述参考场景图和当前传输率图像输入第二彩色压缩场，以更新所述当前目标图像；

第三处理子模块，用于将所述更新后的目标图像和传输率图像第三彩色压缩场，以更新所述当前传输率图像；

所述第一彩色压缩场、第二彩色压缩场和第三彩色压缩场为高阶彩色压缩场，至少用于分别通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如第一方面中任一项所述的方法。

本发明实施例通过以初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入进行迭代处理，在每一次迭代过程中将当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场输出参考场景图，将所述参考场景图和当前传输率图输入第二彩色压缩场得到更新的当前目标图像，将所述更新的当前目标图像和当前传输率图输入第三彩色压缩场得到更新的当前传输率图像，在结束迭代过程后输出当前目标图像和当前传输率图。由此，本发明实施例能够将由于拍摄场景造成模糊的目标图像转换为清晰的场景图，提高目标图像的视觉效果。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明实施例的图像处理方法的流程图；

图2为本发明实施例的图像处理方法中迭代处理过程的流程图；

图3为本发明实施例的确定第一滤波图像的示意图；

图4为本发明实施例的确定第二滤波图像的示意图；

图5为本发明实施例的确定第三滤波图像的示意图；

图6为本发明实施例的图像处理方法中迭代处理过程的示意图；

图7为本发明实施例的初始目标图像的效果示意图；

图8为本发明实施例的经过图像处理后输出的当前目标图像的效果示意图；

图9为本发明实施例的图像处理装置的示意图；

图10为本发明实施例的电子设备的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为本发明实施例的图像处理方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤s100、确定初始目标图像和初始传输率图像。

具体地，所述初始目标图像(radiance)和所述初始传输率图像(transmission)可以由服务器或终端设备确定，或者由所述服务器或终端设备中一个设备确定后发送至另一个设备。其中，所述服务器例如可以是单个的服务器或多个服务器组成的服务器集群，所述终端设备例如可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等能够运行计算机程序的、具有图像获取功能、图像处理功能或信息传输功能的通用数据处理终端。在本发明实施例中，所述初始目标图像为由于雾霾天气、水下环境等拍摄环境对光折射率产生影响导致降质的图像，所述初始传输率图像用于优化所述目标图像，从所述目标图像中恢复出清晰的场景图像。在本发明实施例的一个可选的实现方式中，所述确定初始目标图像和初始传输率图像的确定过程可以包括：

步骤s110、确定初始目标图像。

具体地，所述初始目标图像为需要恢复清晰场景的降质图像，可以通过照相机、带有照相功能的终端设备等采集。所述初始目标图像的采集场景可以为雾霾天气、低温天气的室外环境或水下环境等会对光折射率产生颜色偏移、低对比度或噪音污染等影响的环境。

步骤s120、对所述初始目标图像进行初始化以确定初始传输率图像。

具体地，所述传输率图像可以通过对所述初始目标图像进行初始化获取，用于优化所述目标图像。其中所述初始化的过程可以通过多种方式实现，在本发明实施例的一个可选的实现方式中，可以通过文献《pengyt,cosmanpc.underwaterimagerestorationbasedonimageblurrinessandlightabsorption[j].ieeetransactionsonimageprocessing,2017,26(4):1579-1594》中记载的方法实现。

进一步地，在对所述初始目标图像进行初始化的过程中，获取初始传输率图像的同时还可以获取所述初始目标图像所在环境的环境图像。在本发明实施例中，所述环境图像可以作为对初始目标图像进行图像处理过程中的一个参数。

步骤s200、以所述初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入，以迭代方式确定当前目标图像和当前传输率图像。

具体地，所述初始目标图像的图像处理过程为一个迭代处理过程，即以所述初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入进行图像处理，在每一次图像处理过程结束之后，在不满足预设条件时将本次的输出作为下一次图像处理的输入，在满足预设的迭代过程结束条件时结束所述图像处理过程。

图2为本发明实施例的图像处理方法中迭代处理过程的流程图，如图2所述，在本发明实施例中所述迭代方式的图像处理过程中每一次迭代过程包括：

步骤s210、确定当前目标图像和当前传输率图像。

具体地，由于所述迭代处理过程的初始输入为初始目标图像和初始传输率图像，确定所述第一次迭代过程的当前目标图像为初始目标图像，当前传输率图像为初始传输率图像。除了所述第一次迭代过程以外，本发明实施例中每一次迭代过程确定的当前目标图像和当前传输率图像为上一次迭代过程结束时输出的当前目标图像和当前传输率图像。

步骤s220、将所述当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以确定参考场景图。

具体地，所述第一彩色压缩场为高阶彩色压缩场(colorshrinkagefield)，至少用于通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。在本发明实施例中，所述第一彩色压缩场包括第一滤波器组，所述第一滤波器组由多个第一滤波通道组成，其中各所述第一滤波通道中包括一个第一滤波器、第一压缩函数和所述第一滤波器对应的第一转置滤波器。因此在本发明实施例中，所述将所述当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以确定参考场景图(auxiliaryradiance)包括：

步骤s221、确定所述第一滤波器组对应的第一参考矩阵。

具体地，所述第一滤波器组对应的第一参考矩阵可以根据所述第一滤波器组中的各第一滤波通道中的第一滤波器、第一转置滤波器以及当前传输率图像确定。例如，可以先计算各所述第一滤波通道中第一滤波器矩阵和第一转置滤波器矩阵乘积的和，再根据预设的第一权重参数与所述乘积和相乘得到第一滤波器组矩阵，所述第一滤波器矩阵为所述第一滤波器的传递矩阵，所述第一转置滤波器矩阵为所述第一转置滤波器的传递矩阵。最后计算所述当前传输率图像的平方与所述第一滤波器组矩阵的和以确定第一参考矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第一滤波器组中第一滤波通道数量为n、所述第一滤波器组中第j个第一滤波通道中的第一滤波器矩阵为第一转置滤波器矩阵为时，所述第s次迭代过程中确定所述第一参考矩阵h^s的过程可以通过如下公式实现：

其中，α^s为第s次迭代过程中预设的第一权重参数。

步骤s222、将所述当前目标图像输入各所述第一滤波通道，以确定对应的第一卷积矩阵。

具体地，由于各所述第一滤波通道中还包括第一滤波器、第一转置滤波器，且所述第一滤波器组中各所述第一滤波通道还具有对应的压缩函数。所述当前目标图像输入各所述第一滤波通道后，可以分别输出对应的第一卷积矩阵。在确定各所述第一滤波通道对应的第一卷积矩阵时，先在各所述第一滤波通道中确定一个目标第一滤波通道，确定所述当前目标图像输入所述目标第一滤波通道后得到的第一卷积矩阵。再在其他第一滤波通道中确定一个作为新的目标第一滤波通道，确定所述当前目标图像输入后得到的第一卷积矩阵，直到确定所述第一滤波器组中全部第一滤波通道对应的第一卷积矩阵为止。在本发明实施例中，所述当前目标图像输入所述目标第一滤波通道后，先通过所述目标第一滤波通道内的第一滤波器对所述当前目标图像进行卷积，再将所述卷积后的结果输入所述目标第一滤波通道中预设的第一压缩函数以确定第一压缩矩阵，最后将所述第一压缩矩阵输入所述第一转置滤波器进行卷积，以确定对应的第一卷积矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第一滤波器组中第一滤波通道数量为n、所述目标第一滤波通道为所述第一滤波器组中第j个第一滤波通道，所述目标第一滤波通道中的第一滤波器矩阵为第一转置滤波器矩阵为时，所述第s次迭代过程中，将所述当前目标图像输入所述目标第一滤波通道后确定的所述第一卷积矩阵的过程可以通过如下公式实现：

其中，为在所述第s次迭代过程中所述目标第一滤波通道中预设的第一压缩函数。

步骤s223、计算各所述第一卷积矩阵的和以确定第一滤波图像。

具体地，在确定各所述第一滤波器组中各所述第一滤波通道对应的第一卷积矩阵后，计算各所述第一卷积矩阵的和以根据所述和确定第一滤波图像。可选地，在每一次迭代过程中，可以根据预设的第一权重参数与各所述第一卷积矩阵的和相乘，得到第一滤波图像。例如，在第s次迭代过程中，当所述预设的第一权重参数为α^s时，确定所述第一滤波图像i^s的过程可以通过如下公式实现：

图3为本发明实施例的确定第一滤波图像的示意图，如图3所示，所述第一滤波器组中包括n个第一滤波通道，每一个第一滤波通道中包括第一滤波器30和第一转置滤波器31。同时，各所述第一滤波通道中还包括与各所述第一滤波通道对应的第一压缩函数32。所述当前目标图像在输入所述第一滤波器组后，分别输入各所述第一滤波通道，即依次经过第一滤波器30卷积，第一压缩函数32压缩、第一转置滤波器31卷积后输出对应的第一卷积矩阵。再计算各所述第一卷积矩阵的和，将所述和与预设的第一权重参数相乘得到第一滤波图像。

步骤s224、根据所述第一滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定第一特征矩阵。

具体地，所述第一特征矩阵可以根据所述第一滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定。以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在本发明实施例的在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第一滤波器组中第一滤波通道数量为n、所述第一滤波器组中第j个第一滤波通道中的第一滤波器矩阵为第一转置滤波器矩阵为时，所述第s次迭代过程中确定所述第一特征矩阵k^s的过程可以通过如下公式实现：

步骤s225、根据所述第一参考矩阵和第一特征矩阵确定参考场景图。

具体地，在每一次迭代过程中，可以根据确定的所述第一参考矩阵和所述第一特征矩阵进一步得到参考场景图。在本发明实施例中，在第s次迭代过程中，当所述第一参考矩阵为h^s、所述第一特征矩阵为k^s时，所述根据第一参考矩阵和第一特征矩阵确定参考场景图的过程可以为将所述第一参考矩阵h^s输入逆操作通道，以确定所述第一参考矩阵h^s对应的第一逆矩阵h^s-1，再计算所述第一逆矩阵h^s-1和所述第一特征矩阵k^s的乘积以确定参考场景图r′^s。即在第s次迭代过程中，本发明实施例确定所述参考场景图r′^s的过程可以通过如下公式实现：

步骤s230、将所述参考场景图和当前传输率图像输入第二彩色压缩场，以更新所述当前目标图像。

具体地，所述第二彩色压缩场为高阶彩色压缩场(colorshrinkagefield)，至少用于分别通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。在本发明实施例中，所述第二彩色压缩场中包括第二滤波器组，所述第二滤波器组由多个第二滤波通道组成，其中各所述第二滤波通道中包括一个第二滤波器、第二压缩函数和所述第二滤波器对应的第二转置滤波器。因此在本发明实施例中，所述将所述参考场景图和当前传输率图像输入第二彩色压缩场，以更新所述当前目标图像包括：

步骤s231、确定所述第二滤波器组对应的第二参考矩阵。

具体地，所述第二滤波器组对应的第二参考矩阵可以根据所述第二滤波器组中的各第二滤波通道中的第二滤波器、第二转置滤波器以及当前传输率图像确定。例如，可以先计算各所述第二滤波通道中第二滤波器矩阵和第二转置滤波器矩阵乘积的和，再根据预设的第二权重参数与所述乘积和相乘得到第二滤波器组矩阵，所述第二滤波器矩阵为所述第二滤波器的传递矩阵，所述第二转置滤波器矩阵为所述第二转置滤波器的传递矩阵。最后计算所述当前传输率图像的平方与所述第二滤波器组矩阵的和以确定第二参考矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第二滤波器组中第二滤波通道数量为n、所述第二滤波器组中第j个第二滤波通道中的第二滤波器矩阵为第二转置滤波器矩阵为且通过将所述当前目标图像r^s-1和当前传输率图像t^s-1输入所述第一彩色压缩场确定的所述参考场景图为r′^s时，所述第s次迭代过程中确定所述第二参考矩阵h′^s的过程可以通过如下公式实现：

其中，α′^s为第s次迭代过程中预设的第二权重参数。

步骤s232、将所述参考场景图输入各所述第二滤波通道，以确定对应的第二卷积矩阵。

具体地，由于各所述第二滤波通道中还包括第二滤波器、第二转置滤波器，且所述第二滤波器组中各所述第二滤波通道还具有对应的压缩函数。所述参考场景图输入各所述第二滤波通道后，可以分别输出对应的第二卷积矩阵。在确定各所述第二滤波通道对应的第二卷积矩阵时，先在各所述第二滤波通道中确定一个目标第二滤波通道，确定所述参考场景图输入所述目标第二滤波通道后得到的第二卷积矩阵。再在其他第二滤波通道中确定一个作为新的目标第二滤波通道，确定所述参考场景图输入后得到的第二卷积矩阵，直到确定所述第二滤波器组中全部第二滤波通道对应的第二卷积矩阵为止。在本发明实施例中，所述参考场景图输入所述目标第二滤波通道后，先通过所述目标第二滤波通道内的第二滤波器对所述参考场景图进行卷积，再将所述卷积后的结果输入所述目标第二滤波通道中预设的第二压缩函数以确定第二压缩矩阵，最后将所述第二压缩矩阵输入所述第二转置滤波器进行卷积，以确定对应的第二卷积矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第二滤波器组中第二滤波通道数量为n、所述目标第二滤波通道为所述第二滤波器组中第j个第二滤波通道，所述目标第二滤波通道中的第二滤波器矩阵为第二转置滤波器矩阵为且通过将所述当前目标图像r^s-1和当前传输率图像t^s-1输入所述第一彩色压缩场确定的所述参考场景图为r′^s时，所述第s次迭代过程中，将所述参考场景图输入所述目标第二滤波通道后确定的所述第二卷积矩阵的过程可以通过如下公式实现：

其中，为所述第s次迭代过程中目标第二滤波通道对应的第二压缩函数。

步骤s233、计算各所述第二卷积矩阵的和以确定第二滤波图像。

具体地，在确定各所述第二滤波器组中各所述第二滤波通道对应的第二卷积矩阵后，计算各所述第二卷积矩阵的和以根据所述和确定第二滤波图像。可选地，在每一次迭代过程中，可以根据预设的第二权重参数与各所述第二卷积矩阵的和相乘，得到第二滤波图像。例如，在第s次迭代过程中，当所述预设的第二权重参数为α′^s时，确定所述第二滤波图像i^′s的过程可以通过如下公式实现：

图4为本发明实施例的确定第二滤波图像的示意图，如图4所示，所述第二滤波器组中包括n个第二滤波通道，每一个第二滤波通道中包括第二滤波器40和第二转置滤波器41。同时，各所述第二滤波通道中还包括所述第二滤波器组对应的第二压缩函数42。所述参考场景图在输入所述第二滤波器组后，分别输入各所述第二滤波通道，即依次经过第二滤波器40卷积，第二压缩函数42压缩、第二转置滤波器41卷积后输出对应的第二卷积矩阵。再计算各所述第二卷积矩阵的和，将所述和与预设的第二权重参数相乘得到第二滤波图像。

步骤s234、根据所述第二滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定第二特征矩阵。

具体地，所述第二特征矩阵可以根据所述第二滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定。以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在本发明实施例的在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第二滤波器组中第二滤波通道数量为n、所述第二滤波器组中第j个第二滤波通道中的第二滤波器矩阵为第二转置滤波器矩阵为且通过将所述当前目标图像r^s-1和当前传输率图像t^s-1输入所述第一彩色压缩场确定的所述参考场景图为r′^s时，所述第s次迭代过程中确定所述第二特征矩阵k′^s的过程可以通过如下公式实现：

步骤s235、根据所述第二参考矩阵和第二特征矩阵确定更新后的当前目标图像。

具体地，在每一次迭代过程中，可以根据确定的所述第二参考矩阵和所述第二特征矩阵进一步得到更新后的当前目标图像。在本发明实施例中，在第s次迭代过程中，当所述第二参考矩阵为h′^s、所述第二特征矩阵为k′^s时，所述根据第二参考矩阵和第二特征矩阵确定更新后的当前目标图像的过程可以为将所述第二参考矩阵h′^s输入逆操作通道，以确定所述第二参考矩阵h′^s对应的第二逆矩阵h′^s-1，再计算所述第二逆矩阵h′^s-1和所述第二特征矩阵k′^s的乘积以确定更新后的当前目标图像r^s。即在第s次迭代过程中，本发明实施例确定所述更新后的当前目标图像r^s的过程可以通过如下公式实现：

步骤s240、将所述更新后的目标图像和传输率图像第三彩色压缩场，以更新所述当前传输率图像。

具体地，所述第三彩色压缩场为高阶彩色压缩场(colorshrinkagefield)，至少用于分别通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。在本发明实施例中，所述第三彩色压缩场中包括第三滤波器组，所述第三滤波器组由多个第三滤波通道组成，其中各所述第三滤波通道中包括三个第三滤波器、第三压缩函数和所述第三滤波器对应的第三转置滤波器。因此在本发明实施例中，所述将所述更新后的目标图像和传输率图像第三彩色压缩场，以更新所述当前传输率图像包括：

步骤s241、确定所述第三滤波器组对应的第三参考矩阵。

具体地，所述第三滤波器组对应的第三参考矩阵可以根据所述第三滤波器组中的各第三滤波通道中的第三滤波器、第三转置滤波器以及当前传输率图像确定。例如，可以先计算各所述第三滤波通道中第三滤波器矩阵和第三转置滤波器矩阵乘积的和，再根据预设的第三权重参数与所述乘积和相乘得到第三滤波器组矩阵，所述第三滤波器矩阵为所述第三滤波器的传递矩阵，所述第三转置滤波器矩阵为所述第三转置滤波器的传递矩阵。最后根据所述第三滤波器组矩阵、更新后的目标图像、预设的环境图像和单位矩阵确定第三参考矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第三滤波器组中第三滤波通道数量为n、所述第三滤波器组中第j个第三滤波通道中的第三滤波器矩阵为第三转置滤波器矩阵为且通过所述第二彩色压缩场确定更新后的当前目标图像为r^s时，在所述第s次迭代过程中确定所述第三参考矩阵h″^s的过程可以通过如下公式实现：

其中，α″^s为第s次迭代过程中预设的第三权重参数，e为预设的单位矩阵。

步骤s242、将所述当前传输率图像输入各所述第三滤波通道，以确定对应的第三卷积矩阵。

具体地，由于各所述第三滤波通道中还包括第三滤波器、第三转置滤波器，且所述第三滤波器组中各所述第三滤波通道还具有对应的压缩函数。所述当前传输率图像输入各所述第三滤波通道后，可以分别输出对应的第三卷积矩阵。在确定各所述第三滤波通道对应的第三卷积矩阵时，先在各所述第三滤波通道中确定一个目标第三滤波通道，确定所述当前传输率图像输入所述目标第三滤波通道后得到的第三卷积矩阵。再在其他第三滤波通道中确定一个作为新的目标第三滤波通道，确定所述当前传输率图像输入后得到的第三卷积矩阵，直到确定所述第三滤波器组中全部第三滤波通道对应的第三卷积矩阵为止。在本发明实施例中，所述当前传输率图像输入所述目标第三滤波通道后，先通过所述目标第三滤波通道内的第三滤波器对所述当前传输率图像进行卷积，再将所述卷积后的结果输入所述目标第三滤波通道中预设的第三压缩函数得到对应的第三压缩矩阵，最后将所述第三压缩矩阵输入所述第三转置滤波器进行卷积，以确定对应的第三卷积矩阵。

以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第三滤波器组中第三滤波通道数量为n、所述目标第三滤波通道为所述第三滤波器组中第j个第三滤波通道，所述目标第三滤波通道中的第三滤波器矩阵为第三转置滤波器矩阵为且通过将所述当前目标图像r^s-1和当前传输率图像t^s-1输入所述第一彩色压缩场确定的所述参考场景图为r′^s，通过所述第二彩色压缩场确定更新后的当前目标图像为r^s时，在所述第s次迭代过程中，将所述当前传输率图像输入所述目标第三滤波通道后确定的所述第三卷积矩阵的过程可以通过如下公式实现：

其中，为所述第s次迭代过程中目标第三滤波通道对应的第三压缩函数。

步骤s243、计算各所述第三卷积矩阵的和以确定第三滤波图像。

具体地，在确定各所述第三滤波器组中各所述第三滤波通道对应的第三卷积矩阵后，计算各所述第三卷积矩阵的和以根据所述和确定第三滤波图像。可选地，在每一次迭代过程中，可以根据预设的第三权重参数与各所述第三卷积矩阵的和相乘，得到第三滤波图像。例如，在第s次迭代过程中，当所述预设的第三权重参数为α″^s时，确定所述第三滤波图像i″^s的过程可以通过如下公式实现：

图5为本发明实施例的确定第三滤波图像的示意图，如图5所示，所述第三滤波器组中包括n个第三滤波通道，每一个第三滤波通道中包括第三滤波器50和第三转置滤波器51。同时，各所述第三滤波通道中还包括所述第三滤波器组对应的第三压缩函数52。所述参考场景图在输入所述第三滤波器组后，分别输入各所述第三滤波通道，即依次经过第三滤波器50卷积，第三压缩函数52压缩、第三转置滤波器51卷积后输出对应的第三卷积矩阵。再计算各所述第三卷积矩阵的和，将所述和与预设的第三权重参数相乘得到第三滤波图像。

步骤s244、根据所述第三滤波图像、更新后的目标图像、初始目标图像、初始传输率图像、预设的环境图像确定第三特征矩阵。

具体地，所述第三特征矩阵可以根据所述第三滤波图像、更新后的目标图像、初始目标图像、初始传输率图像、预设的环境图像确定。以所述初始目标图像为u、初始传输率图像为t^*、预设的环境图像为l为例进行说明。在本发明实施例的在第s次迭代过程中，所述当前目标图像为r^s-1、所述当前传输率图像为t^s-1、所述第三滤波器组中第三滤波通道数量为n、所述第三滤波器组中第j个第三滤波通道中的第三滤波器矩阵为第三转置滤波器矩阵为且通过将所述当前目标图像r^s-1和当前传输率图像t^s-1输入所述第一彩色压缩场确定的所述参考场景图为r′^s时，通过所述第二彩色压缩场确定更新后的当前目标图像为r^s时，所述第s次迭代过程中确定所述第三特征矩阵k″^s的过程可以通过如下公式实现：

步骤s245、根据所述第三参考矩阵和第三特征矩阵确定更新后的当前传输率图像。

具体地，在每一次迭代过程中，可以根据确定的所述第三参考矩阵和所述第三特征矩阵进一步得到更新后的当前传输率图像。在本发明实施例中，在第s次迭代过程中，当所述第三参考矩阵为h″^s、所述第三特征矩阵为k″^s时，所述根据第三参考矩阵和第三特征矩阵确定更新后的当前传输率图像的过程可以为将所述第三参考矩阵h″^s输入逆操作通道，以确定所述第三参考矩阵h″^s对应的第三逆矩阵h″^s-1，再计算所述第三逆矩阵h″^s-1和所述第三特征矩阵k″^s的乘积以确定更新后的当前传输率图像t^s。即在第s次迭代过程中，本发明实施例确定所述更新后的当前传输率图像t^s的过程可以通过如下公式实现：

图6为本发明实施例的图像处理方法中迭代处理过程的示意图，如图6所示，所述迭代处理过程中每一次迭代过程为将所述当前目标图像和所述当前传输率图像输入第一彩色压缩场60，输出参考场景图。再将所述参考场景图和所述当前传输率图像输入第二彩色压缩场61，输出更新的当前目标图像。将所述更新的当前目标图像和所述当前传输率图像输入第一彩色压缩场62，输出更新的当前传输率图像。每一次迭代过程结束时，判断是否满足预设条件。在满足预设条件的情况下，进入步骤s300，以结束所述迭代过程并输出更新后的当前目标图像和当前传输率图像；在不满足预设条件的情况下，将更新后的当前目标图像和当前传输率图像作为下一次迭代过程的输入。

步骤s300、响应于满足预设条件，结束所述迭代过程，输出当前目标图像和当前传输率图像。

具体地，所述预设条件可以预先设定，例如可以是迭代到预设的次数，或在一次迭代过程后输出的当前目标图像满足预设的条件。在满足预设条件的情况下，结束迭代过程并将最近一次迭代过程输出的当前目标图像和当前传输率图像作为本发明实施例所述图像处理方法的输出结果。

因此，本发明实施例通过以初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入进行迭代处理，在每一次迭代过程中将当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以输出场景相对清晰的参考场景图。再将所述参考场景图和当前传输率图输入第二彩色压缩场，以将所述当前目标图像进一步精细化并更新。最后将所述更新的当前目标图像和当前传输率图输入第三彩色压缩场，以更新当前传输率图像，在结束迭代过程后输出当前目标图像和当前传输率图。本发明实施例能够将由于拍摄场景造成模糊的目标图像转换为清晰的场景图，提高目标图像的视觉效果。

图7为本发明实施例的初始目标图像的效果示意图，图8为本发明实施例的经过图像处理后输出的当前目标图像的效果示意图。如图7和图8所示，所述初始目标图像为一张在雾霾环境下拍摄的图像，由于环境影响所述图像场景魔幻，质量较差，在通过本发明实施例所述的图像处理过程对所述初始目标图像处理后，输出的图像为图8所示的当前目标图像，所述当前目标图像经过多次迭代处理后场景清晰，质量得到大幅度提升。

图9为本发明实施例的图像处理装置的示意图，如图9所示，所述图像处理装置包括图像获取模块90、迭代处理模块91和图像输出模块92。

具体地，所述图像获取模块90用于确定初始目标图像和初始传输率图像。所述迭代处理模块91用于以所述初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入，以迭代方式确定当前目标图像和当前传输率图像。以及所述图像输出模块92，用于响应于满足预设条件，结束所述迭代过程，输出当前目标图像和当前传输率图像。

其中，所述迭代处理模块包括：

当前图像确定子模块，用于确定当前目标图像和当前传输率图像；

第一处理子模块，用于将所述当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以确定参考场景图；

第二处理子模块，用于将所述参考场景图和当前传输率图像输入第二彩色压缩场，以更新所述当前目标图像；

第三处理子模块，用于将所述更新后的目标图像和传输率图像第三彩色压缩场，以更新所述当前传输率图像；

所述第一彩色压缩场、第二彩色压缩场和第三彩色压缩场为高阶彩色压缩场，至少用于分别通过颜色通道对输入的图像进行滤波和压缩。

进一步地，所述图像获取模块包括：

图像获取子模块，用于确定初始目标图像；

初始化子模块，用于对所述初始目标图像进行初始化以确定初始传输率图像。

进一步地，所述第一彩色压缩场包括由多个第一滤波通道组成的第一滤波器组，各所述第一滤波通道中包括一个第一滤波器、第一压缩函数和所述第一滤波器对应的第一转置滤波器；

所述第一处理子模块包括：

第一参考矩阵确定单元，用于确定所述第一滤波器组对应的第一参考矩阵；

第一卷积矩阵确定单元，用于将所述当前目标图像输入各所述第一滤波通道，以确定对应的第一卷积矩阵；

第一滤波图像确定单元，用于计算各所述第一卷积矩阵的和以确定第一滤波图像；

第一特征矩阵确定单元，用于根据所述第一滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定第一特征矩阵；

参考场景图确定单元，用于根据所述第一参考矩阵和第一特征矩阵确定参考场景图。

进一步地，所述第一参考矩阵确定单元包括：

第一滤波器组矩阵确定子单元，用于计算各所述第一滤波通道中第一滤波器矩阵和第一转置滤波器矩阵乘积的和，以确定对应的第一滤波器组矩阵，所述第一滤波器矩阵为所述第一滤波器的传递矩阵，所述第一转置滤波器矩阵为所述第一转置滤波器的传递矩阵；

第一参考矩阵确定子单元，用于计算所述当前传输率图像的平方与所述第一滤波器组矩阵的和以确定第一参考矩阵。

进一步地，所述第一卷积矩阵确定单元包括：

第一目标通道确定子单元，用于确定目标第一滤波通道；

第一卷积子单元，用于将所述当前目标图像输入所述目标第一滤波通道中的第一滤波器进行卷积；

第一压缩子单元，用于将所述卷积后的结果输入所述目标第一滤波通道中预设的第一压缩函数，以确定第一压缩矩阵；

第一反卷积子单元，用于将所述第一压缩矩阵输入所述第一转置滤波器进行卷积，以确定对应的第一卷积矩阵。

进一步地，所述参考场景图确定单元包括：

第一逆矩阵确定子单元，用于将所述第一参考矩阵输入逆操作通道，以确定第一参考矩阵对应的第一逆矩阵；

参考场景图确定子单元，用于计算所述第一逆矩阵和所述第一特征矩阵的乘积以确定参考场景图。

进一步地，所述第二彩色压缩场包括由多个第二滤波通道组成的第二滤波器组，各所述第二滤波通道中包括一个第二滤波器、第二压缩函数和所述第二滤波器对应的第二转置滤波器；

所述第二处理子模块包括：

第二参考矩阵确定单元，用于确定所述第二滤波器组对应的第二参考矩阵；

第二卷积矩阵确定单元，用于将所述参考场景图输入各所述第二滤波通道，以确定对应的第二卷积矩阵；

第二滤波图像确定单元，用于计算各所述第二卷积矩阵的和以确定第二滤波图像；

第二特征矩阵确定单元，用于根据所述第二滤波图像、初始目标图像、当前传输率图像、预设的环境图像确定第二特征矩阵；

当前目标图像更新单元，用于根据所述第二参考矩阵和第二特征矩阵确定更新后的当前目标图像。

进一步地，所述第二参考矩阵确定单元包括：

第二滤波器组矩阵确定子单元，用于计算各所述第二滤波通道中第二滤波器矩阵和第二转置滤波器矩阵乘积的和，以确定对应的第二滤波器组矩阵，所述第二滤波器矩阵为所述第二滤波器的传递矩阵，所述第二转置滤波器矩阵为所述第二转置滤波器的传递矩阵；

第二参考矩阵确定子单元，用于计算所述当前传输率图像的平方与所述第二滤波器组矩阵的和以确定第二参考矩阵。

进一步地，所述第二卷积矩阵确定单元包括：

第二目标通道确定子单元，用于确定目标第二滤波通道；

第二卷积子单元，用于将所述参考场景图输入所述目标第二滤波通道中的第二滤波器进行卷积；

第一压缩子单元，用于将所述卷积后的结果输入所述目标第二滤波通道中预设的第二压缩函数，以确定第二压缩矩阵；

第二反卷积子单元，用于将所述第二压缩矩阵输入所述第二转置滤波器进行卷积，以确定对应的第二卷积矩阵。

进一步地，所述当前目标图像更新单元包括：

第二逆矩阵确定子单元，用于将所述第二参考矩阵输入逆操作通道，以确定第二参考矩阵对应的第二逆矩阵；

当前目标图像更新子单元，用于计算所述第二逆矩阵和所述第二特征矩阵的乘积以确定更新后的当前目标图像。

进一步地，所述第三彩色压缩场包括由多个第三滤波通道组成的第三滤波器组，各所述第三滤波通道中包括一个第三滤波器、第三压缩函数和所述第三滤波器对应的第三转置滤波器；

所述第三处理子模块包括：

第三参考矩阵确定单元，用于确定所述第三滤波器组对应的第三参考矩阵；

第三卷积矩阵确定单元，用于将所述当前传输率图像输入各所述第三滤波通道，以确定对应的第三卷积矩阵；

第三滤波图像确定单元，用于计算各所述第三卷积矩阵的和以确定第三滤波图像；

第三特征矩阵确定单元，用于根据所述第三滤波图像、更新后的目标图像、初始目标图像、初始传输率图像、预设的环境图像确定第三特征矩阵；

当前传输率图像更新单元，用于根据所述第三参考矩阵和第三特征矩阵确定更新后的当前传输率图像。

进一步地，所述第三参考矩阵确定单元包括：

第三滤波器组矩阵确定子单元，用于计算各所述第三滤波通道中第三滤波器矩阵和第三转置滤波器矩阵乘积的和，以确定对应的第三滤波器组矩阵，所述第三滤波器矩阵为所述第三滤波器的传递矩阵，所述第三转置滤波器矩阵为所述第三转置滤波器的传递矩阵；

第三参考矩阵确定子单元，用于根据所述第三滤波器组矩阵、更新后的目标图像、预设的环境图像和单位矩阵确定第三参考矩阵。

进一步地，所述第三卷积矩阵确定单元包括：

第三目标通道确定子单元，用于确定目标第三滤波通道；

第三卷积子单元，用于将所述当前传输率图像输入所述目标第三滤波通道中的第三滤波器进行卷积；

第三压缩子单元，用于将所述卷积后的结果输入所述目标第三滤波通道中预设的第三压缩函数，以确定第三压缩矩阵；

第三卷积矩阵确定子单元，用于将所述第三压缩矩阵输入所述第三转置滤波器进行卷积，以确定对应的第三卷积矩阵。

进一步地，所述当前传输率图像更新单元包括：

第三逆矩阵确定子单元，用于将所述第三参考矩阵输入逆操作通道，以确定第三参考矩阵对应的第三逆矩阵；

当前传输率图像更新子单元，用于计算所述第三逆矩阵和所述第三特征矩阵的乘积以确定更新后的当前目标图像。

本发明实施例通过以初始目标图像和初始传输率图像作为初始输入进行迭代处理，在每一次迭代过程中将当前目标图像和当前传输率图像输入第一彩色压缩场，以输出场景相对清晰的参考场景图。再将所述参考场景图和当前传输率图输入第二彩色压缩场，以将所述当前目标图像进一步精细化并更新。最后将所述更新的当前目标图像和当前传输率图输入第三彩色压缩场，以更新当前传输率图像，在结束迭代过程后输出当前目标图像和当前传输率图。本发明实施例能够将由于拍摄场景造成模糊的目标图像转换为清晰的场景图，提高目标图像的视觉效果。

图10是本发明实施例的电子设备的示意图。图10所示的电子设备为通用数据处理装置，其包括通用的计算机硬件结构，其至少包括处理器100和存储器101。处理器100和存储器101通过总线102连接。存储器101适于存储处理器100可执行的指令或程序。处理器100可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器100通过执行存储器101所存储的命令，从而执行如上所述的本发明实施例的方法流程实现对于数据的处理和对于其他装置的控制。总线102将上述多个组件连接在一起，同时将上述组件连接到显示控制器103和显示装置以及输入/输出(i/o)装置104。输入/输出(i/o)装置104可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、触控输入装置、体感输入装置、打印机以及本领域公知的其他装置。典型地，输入/输出(i/o)装置104通过输入/输出(i/o)控制器105与系统相连。

其中，存储器101可以存储软件组件，例如操作系统、通信模块、交互模块以及应用程序。以上所述的每个模块和应用程序都对应于完成一个或多个功能和在发明实施例中描述的方法的一组可执行程序指令。

上述根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应理解，流程图和/或框图的每个块以及流程图图例和/或框图中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供至通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，使得(经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的)指令创建用于实现流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的装置。

同时，如本领域技术人员将意识到的，本发明实施例的各个方面可以被实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明实施例的各个方面可以采取如下形式：完全硬件实施方式、完全软件实施方式(包括固件、常驻软件、微代码等)或者在本文中通常可以都称为“电路”、“模块”或“系统”的将软件方面与硬件方面相结合的实施方式。此外，本发明的方面可以采取如下形式：在一个或多个计算机可读介质中实现的计算机程序产品，计算机可读介质具有在其上实现的计算机可读程序代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是如(但不限于)电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、设备或装置，或者前述的任意适当的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷尽列举)将包括以下各项：具有一根或多根电线的电气连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪速存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光存储装置、磁存储装置或前述的任意适当的组合。在本发明实施例的上下文中，计算机可读存储介质可以为能够包含或存储由指令执行系统、设备或装置使用的程序或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任意有形介质。

计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，所述传播的数据信号具有在其中如在基带中或作为载波的一部分实现的计算机可读程序代码。这样的传播的信号可以采用多种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁的、光学的或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是以下任意计算机可读介质：不是计算机可读存储介质，并且可以对由指令执行系统、设备或装置使用的或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序进行通信、传播或传输。

用于执行针对本发明各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括：面向对象的编程语言如java、smalltalk、c++、php、python等；以及常规过程编程语言如“c”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以作为独立软件包完全地在用户计算机上、部分地在用户计算机上执行；部分地在用户计算机上且部分地在远程计算机上执行；或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，可以将远程计算机通过包括局域网(lan)或广域网(wan)的任意类型的网络连接至用户计算机，或者可以与外部计算机进行连接(例如通过使用因特网服务供应商的因特网)。

本发明还涉及一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。