暗通道去霧演算法的python實現

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    何凱明博士的去霧文章和演算法實現已經漫天飛了，我今天也就不囉裡囉唆，直接給出自己python實現的完整版本，全部才60多行代碼，簡單易懂，並有簡要注釋，去霧效果也很不錯。

    在這個python版本中，計算量最大的就是最小值濾波，純python寫的，慢，可以進一步使用C最佳化，其他部分都是使用numpy和opencv的現成東東，效率還行。

 

import cv2import numpy as np def zmMinFilterGray(src, r=7):    ‘‘‘最小值濾波，r是濾波器半徑‘‘‘    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):    ‘‘‘引導濾波，直接參考網上的matlab代碼‘‘‘    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):  #輸入rgb映像，值範圍[0,1]    ‘‘‘計算大氣遮罩映像V1和光照值A, V1 = 1-t/A‘‘‘    V1 = np.min(m,2)                                         #得到暗通道映像    V1 = guidedfilter(V1, zmMinFilterGray(V1,7), r, eps)     #使用引導濾波最佳化    bins = 2000    ht = np.histogram(V1, bins)                              #計算大氣光照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)                   #對值範圍進行限制         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)               #得到遮罩映像和大氣光照    for k in range(3):        Y[:,:,k] = (m[:,:,k]-V1)/(1-V1/A)           #顏色校正    Y =  np.clip(Y, 0, 1)    if bGamma:        Y = Y**(np.log(0.5)/np.log(Y.mean()))       #gamma校正,預設不進行該操作    return Y if __name__ == ‘__main__‘:    m = deHaze(cv2.imread(‘land.jpg‘)/255.0)*255    cv2.imwrite(‘defog.jpg‘, m)

　　

下面給兩個運行效果吧

 

暗通道去霧演算法的python實現