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《中国海洋大学》 2010年
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基于水下图像增强滤波方法的研究

刘晓光  
【摘要】:二十一世纪是海洋开发时代,对于陆地资源有限、人口众多,环境日趋恶化的中国来说,丰富的海洋资源能够在一定程度上大大缓解中国目前所面临的诸多困境,因此开发海洋是一项意义重大、影响深远的工程。但是现在人们对海洋的了解还是非常很浅的,所以如何合理有效地利用这个潜能无限的宝藏是摆在科学工作者面前的一个难题。 由于水下环境复杂,成像条件恶劣,从水下拍摄到的图像往往淹没在各种噪声中。本文目的是尝试对真实水下图像进行图像增强,力求提高图像的对比度,改善图像质量。 首先本文介绍了光对水下成像影响的光学特性、水下图像特点、海水的光吸收特性和光散射特性,以及海水介质的其它重要固有光学特性参数。分析了包括海水对于光线的吸收特性,散射特性以及海水总的吸收特性,在讨论海水的散射特性时,对纯水的散射和海水的特性进行了比较和对比,并且分析了海水的前向散射和后向散射不同的物理过程和成因。 其次本文分析了图像增强的几种常见方法。其中包括空域点处理增强、空域滤波增强、频域滤波增强。空域点处理增强中介绍了灰度修改技术、直方图修正、图像问的运算;空域滤波增强中介绍了平滑滤波器和锐化滤波器;频域滤波增强中介绍了低通、高通、同态滤波。 最后本文对真实的水下图像进行分析研究。通过对水下图像几个参数的推导,得知水体的功率谱密度函数为一个高通滤波函数。对水下试验图进行图像增强,实验分别用了直方图均衡化滤波和拉普拉斯锐化滤波两种方法。从实验结果图可知,两种效果对原始图像都有一定的图像增强效果,使原始水下模糊、低灰度值的图像变得更加清晰。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 雷斌;查婷婷;高进;;超空泡图像的图像增强算法[J];西安工业大学学报;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 嵇晓强;图像快速去雾与清晰度恢复技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘云鹏;非均匀光场水下目标探测图像增强研究[D];中国海洋大学;2011年
2 樊宽章;非均匀光场水下图像增强研究[D];中国海洋大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 翟艺书;柳晓鸣;涂雅瑗;陈亚宁;;一种改进的雾天降质图像的清晰化算法[J];大连海事大学学报;2007年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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4 刘琼琼;红外图像的增强和规范化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 王艳平;冯世杰;;基于计算机视觉技术对杂交水稻裂颖种子的识别研究[J];安徽农业科学;2010年23期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
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3 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 黄海龙;王宏;闻绍飞;;在线棒材图像的处理和分析[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
6 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
7 周灿林;李剑峰;徐建强;李方义;高成勇;司书春;王红星;;铝盖质量光学在线检测研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 孙良海;杨运强;黄洪昌;李杰;;激光结构光焊缝跟踪高效图像处理算法的研究[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
9 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
10 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 许志远;雾天降质图像增强方法研究及DSP实现[D];大连海事大学;2010年
4 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
5 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
6 奉小慧;音频噪声环境下唇动信息在语音识别中的应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
9 王晓松;复杂背景下树木图像提取研究[D];北京林业大学;2010年
10 徐少平;虚拟手术仿真中软组织实时形变模型的研究[D];南昌大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
3 陈国强;准双曲面齿轮接触图像齿形轮廓和接触斑点的二维重构[D];河南理工大学;2010年
4 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
6 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 李亮;韩国车牌定位系统的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
8 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
9 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
10 单冬冬;去除薄雾的图像恢复与增强算法研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江晋剑;钱萌;葛运建;;一种基于小波多尺度分析的水下图像增强方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年03期
2 杨永勇;林小竹;;彩色图像增强的几种方法研究比较[J];北京石油化工学院学报;2006年03期
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5 李冠章;罗武胜;李沛;;一种高效地修正Retinex图像自适应对比度增强算法[J];测试技术学报;2009年05期
6 王燕;伍博;谷金宏;;一种单幅图像去雾方法[J];电光与控制;2011年04期
7 蒋建国;侯天峰;齐美彬;;改进的基于暗原色先验的图像去雾算法[J];电路与系统学报;2011年02期
8 吴中平;水下电视摄像与照明系统[J];电视技术;1999年09期
9 方帅;王勇;曹洋;占吉清;饶瑞中;;单幅雾天图像复原[J];电子学报;2010年10期
10 刘恒殊,黄廉卿;基于人眼视觉特性的医学图像处理方法[J];光电工程;2001年04期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 陈永杰;[N];北京科技报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 郝增周;黄、渤海海雾遥感辐射特性及卫星监测研究[D];南京信息工程大学;2007年
2 陈功;鲁棒的智能视频监控方法研究[D];中国科学技术大学;2008年
3 江兴方;遥感图像去云方法的研究及其应用[D];南京理工大学;2007年
4 朱锡芳;光学图像去云雾方法研究[D];南京理工大学;2008年
5 郭敬天;海雾形成与发展机制的观测分析与数值模拟研究[D];中国海洋大学;2008年
6 翟艺书;雾天降质图像的清晰化技术研究[D];大连海事大学;2008年
7 陈先桥;雾天交通场景中退化图像的增强方法研究[D];武汉理工大学;2008年
8 许欣;图像增强若干理论方法与应用研究[D];南京理工大学;2010年
9 熊杰;基于频率域、小波变换和神经网络的真彩图像增强算法研究[D];西北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙茂金;基于暗通道优先的单幅图像去雾算法研究[D];大连海事大学;2010年
2 王培红;水下运动目标大范围远距离成像技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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9 祝培;恶劣天气环境下图像的清晰化[D];西安理工大学;2004年
10 王鑫;黄海海雾形成的气候特征以及能见度分析[D];中国海洋大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 马原;水下图像的清晰化方法研究[D];中国海洋大学;2012年
2 冯翠芝;基于线激光三角法的目标深度探测[D];中国海洋大学;2012年
3 王涛;水下双目立体视觉三维信息获取技术研究[D];中国海洋大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王钰,陈钱,张保民;微光电视自适应实时帧积分处理图像增强[J];兵工学报;2000年03期
2 侯建刚,陶然,单涛,齐林;m序列在激光测距雷达中的应用[J];兵工学报;2005年01期
3 王伟,邓甲昊,黄艳,尹君;基于伪随机码的激光引信探测技术[J];北京理工大学学报;2003年06期
4 黄增荣;秦会斌;黄博志;;超声测距中的伪随机码渡越时间的捕获[J];传感技术学报;2006年03期
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6 赵巍,张向前;遥感图像解译中的增强技术[J];测绘信息与工程;1997年03期
7 王涛;杨建思;廖明生;;从机载激光扫描数据中提取道路[J];测绘信息与工程;2006年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 祝培;恶劣天气环境下图像的清晰化[D];西安理工大学;2004年
2 姜锦锋;红外图像的目标检测、识别与跟踪技术研究[D];西北工业大学;2004年
3 王远超;红外图像锐化实用算法的研究与实现[D];南京理工大学;2004年
4 蔡红苹;基于小波变换的图像去噪方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
5 罗颖昕;雾天低对比度图像增强方法的研究[D];天津大学;2003年
6 熊先越;基于小波变换的图像去噪方法的研究[D];湖南大学;2005年
7 何炜;基于Daubechies小波的水下图像去噪方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 潘健;基于冗余小波的多分辨率运动估计研究[D];苏州大学;2006年
9 费双波;小波去噪算法研究及小波硬件实现[D];北京交通大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彬;;基于改进等功率谱法的水下图像增强[J];中国科技信息;2009年19期
2 王彬;;基于水下图像增强算法的研究[J];科技信息;2010年29期
3 余西,彭复员;一种有效的水下图像分割算法[J];微机发展;2005年02期
4 刘维,庞永杰,李岩;利用小波变换进行水下图像边缘提取的一种方法[J];哈尔滨工程大学学报;2003年04期
5 江晋剑;钱萌;葛运建;;一种基于小波多尺度分析的水下图像增强方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年03期
6 江晋剑;王远志;钱萌;;小波变换在水下图像处理中的应用[J];自动化与仪器仪表;2007年06期
7 马原;;一种基于光线散射模型的水下图像增强方法[J];现代电子技术;2011年16期
8 石丹;李庆武;范新南;霍冠英;;基于Contourlet变换和多尺度Rentinex的水下图像增强算法[J];激光与光电子学进展;2010年04期
9 蓝国宁;李建;籍芳;;基于小波的水下图像后向散射噪声去除[J];海洋技术;2010年02期
10 彭复员,余西,武林,徐国华;基于分形特征的水下图像模糊分类[J];仪器仪表学报;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晶;秦远辉;杨楚平;刘玉明;赵矿所;;基于最大熵的水下图像模糊增强算法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
2 刘晶;秦远辉;赵矿所;;基于粒子群优化算法的水下图像最大熵分割方法[A];2007年CAD/CAM学术交流会议论文集[C];2007年
3 彭复员;余西;武林;徐国华;;基于分形特征的水下图像模糊分类[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
4 唐旭东;庞永杰;李晔;张赫;;水下目标的自动识别技术[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
5 王士龙;万磊;唐旭东;;一种基于直方图改进的FCM聚类水下图像分割算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 邓自立;马灵洁;黄先日;;应用白噪声估值器的信号最优估计统一方法[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
7 高勤;都学新;;莫尔斯信号的新型滤波方法[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
8 王大平;张杭;赵新明;;电磁兼容设计中的滤波方法[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
9 叶萍;翁桂荣;;基于边缘增强扩散及Top-Hat变换的金属断口图像处理[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 李孟歆;金风;张颖;;一种新的图像增强混合方法研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 浩子 摘编;中国新式机器人一瞥[N];电脑报;2001年
2 文和;首次水下考古神秘古城浮现[N];辽宁日报;2001年
3 付丽;爱普生Claria世纪真彩照片墨将照片打印带入新时代[N];大众科技报;2007年
4 ;捕风捉影好帮手[N];电脑报;2004年
5 ;图像质量调整秘技[N];电脑报;2001年
6 ;快乐办公 黑白彩色都兼顾[N];中国计算机报;2005年
7 李永增;森林资源值几多[N];山西经济日报;2001年
8 黄延;谐波对双拉行业低压配电与控制系统的影响及消除方法[N];中国包装报;2006年
9 慧文;全球体积最小的A3 OKI C8600dn面市[N];中国包装报;2007年
10 田捷 陈新建 杨鑫;指纹识别算法仍有优化空间[N];计算机世界;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张祥光;图像超分辨率重构算法及其在水下图像中的应用[D];中国海洋大学;2009年
2 朱炜;基于粒子群的水下图像分割与识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 王晓娟;基于视觉的AUV水下回收导引定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 刘和祥;面向AUV回收控制的水下机器视觉研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 吴盘龙;防区外空面导弹制导系统关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
6 徐洪梅;水下非均匀光场的目标探测研究[D];中国海洋大学;2009年
7 唐旭东;智能水下机器人水下管道检测与跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 刘立;基于多尺度特征的图像匹配与目标定位研究[D];华中科技大学;2008年
9 许欣;图像增强若干理论方法与应用研究[D];南京理工大学;2010年
10 熊杰;基于频率域、小波变换和神经网络的真彩图像增强算法研究[D];西北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓光;基于水下图像增强滤波方法的研究[D];中国海洋大学;2010年
2 马原;水下图像的清晰化方法研究[D];中国海洋大学;2012年
3 马田;基于后向散射噪声模型的水下图像复原算法研究[D];中国海洋大学;2010年
4 任炎辉;基于数学形态学的水下图像增强的研究[D];燕山大学;2012年
5 张学梦;基于小波理论的水下图像后向散射降噪研究[D];中国海洋大学;2010年
6 谢雨来;水下图像实时拼接方法的研究[D];天津大学;2010年
7 韩涛;水下图像预处理技术研究[D];中国石油大学;2010年
8 刘红莉;基于小波变换的水下图像阈值去噪方法的研究[D];中国海洋大学;2012年
9 蓝国宁;基于变分偏微分方程的细胞神经网络水下图像噪声抑制[D];中国海洋大学;2010年
10 贾冬晓;基于NSCT和偏微分方程的水下图像去噪算法的研究[D];中国海洋大学;2012年
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