基于自适应Riesz分数阶微分的雾天图像增强

摘要 为了提高雾天图像的清晰度，解决分数阶微分阶数取值的单一性问题，提出了一种新的自适应分数阶微分的图像增强方法。基于具有六阶精度的Riesz分数阶微分的近似计算公式，构造了一种新的高精度分数阶微分掩模——RH算子，并对其进行改进，形成了IRH算子。针对图像局部特征建立了分数阶微分函数，提出了一种分数阶微分选取准则，实现了阶数逐点自适应选取的方法。结合IRH算子，形成了自适应IRH图像增强算法。对于彩色图像，由于RGB空间各通道之间独立性低，对各通道增强后再叠加可能会出现颜色失真，因此将图像由RGB空间转化到HSV空间且只对亮度通道进行增强处理。选择一组雾天图像进行了实验，并与Tiansi算子，基于分割的自适应分数阶微分图像增强算法以及自适应分数阶微分的复合双边滤波算法进行了比较，实验结果表明所提算法具有明显的增强效果，并且通过计算信息熵和平均梯度进一步表明了该算法的有效性