1.基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,建立关于光源物理位置与散射之间的模型映射关系,将衰减图像分为后向散射分量和直接辐射分量计算;将图像采样取点,通过多次拟合逼近最真实的物理参数;将计算出的物理参数代入模型中,以计算整幅图像的衰减值和后向散射,从而恢复清晰图像;方法包括以下步骤:步骤1.对衰减图像利用积分球校准相机的渐晕;步骤2.将图像像素坐标转换为世界坐标系下的坐标;步骤3.建立去散射数学模型,将衰减后的图像分为直接辐射和后向散射两部分,分别推导模型映射关系;所述直接辐射项用下式表示:所述后向散射项用下式表示:步骤4.对去除渐晕的校正图像进行采样,OSTU二值化处理,获取纯散射的部分像素区域,用于拟合和参数计算;步骤5.使用计算得到的参数来去除整幅图像的后向散射和衰减;所述清晰图像用下式表示:其中,I c (x)为输入的待恢复图像,L b c (x,y)为后向散射项, 为直接辐射项。
2.根据权利要求1所述的基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,所述使用积分球校准相机的渐晕,包括:建立渐晕表;使用积分球拍摄原始衰减图像,获取每个像素位置上的校正系数,并利用该系数对原始衰减图像逐像素使用查找表方法来消除渐晕,获取校正图像。
3.根据权利要求1所述的基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,所述获取纯散射的部分像素区域为提取只包含散射分量且具有相似深度的像素用于估计物理参数:a.将输入图像由RGB空间转换至HSV空间,提取其饱和度通道和强度通道;b.利用OSTU最大类间方差法计算最佳全局阈值,获取高强度和饱和度的图像区域;c.进一步在图像的x和y方向上间隔采样,生成点集V;d.在图像点集V内应用改进的类DCP法则:即得到J c (x)≈0的图像区域。
4.根据权利要求1所述的基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,所述物理参数包括太阳入射的天顶角、方向角、相机焦距、光照度、消光系数、物体到相机的深度、各向异性常数、水中物体到水面的距离。
5.根据权利要求4所述的基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,在拟合和参数计算时,由于不同的参数对函数的影响有区别,所以根据参数的拟合优先级次序依次进行拟合求解。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于物理散射模型的图像恢复方法,其特征在于,该方法用于根据光源位置和散射分布的关系,对非均匀光照下的图像进行恢复。