收藏本站
《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
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

图像快速去雾与清晰度恢复技术研究

嵇晓强  
【摘要】:雾霭等天气条件下获得的图像,存在对比度降低、颜色失真、模糊不清等严重的退化现象,给研判目标带来一定的困难,直接限制和影响了户外视觉系统效用的发挥。因此,为有效改善雾天退化图像的质量,降低雾霭等气象条件对户外成像系统的影响,对雾天图像进行快速有效的去雾和清晰度恢复处理,有着现实和理论的迫切需要。 本论文主要针对雾天图像的退化问题,详细分析了雾天图像退化原因和模糊机理,对雾天降质图像去雾处理的基础理论和关键技术进行了深入的研究,并从非模型和基于模型两个方面对图像进行去雾处理。论文对已有的图像去雾方法进行完善、改进和引入新思路等方面,做出了一些有意义的实际工作,具体研究内容如下: 1.在非模型的图像去雾方法中重点研究了Retinex图像增强方法,并针对传统Retinex算法复杂度高、计算量大、光晕现象等固有缺陷,提出了一种改进的基于修正Retinex模型的新方法。通过改善图像局部和全局对比度,获得了较好的去雾效果,并且将运算时间减少到多尺度Retinex算法的20%左右。 2.在基于图像复原的去雾方法中,研究了结合大气散射模型的单幅图像复原方法。深入研究了暗原色先验图像去雾方法,并针对该方法复杂度高和应用受限的弊端,提出了一种改进的暗原色先验快速去雾方法。一方面利用双边滤波算法代替软件抠图算法细化透过率图,大大减少了算法的复杂度,运算时间降低到原算法的15%;另一方面,针对暗原色失效的情况,提出了改进的大气光估计方法,在一定程度上拓宽了暗原色先验去雾方法的适用范围。实验结果表明,改进的暗原色先验快速去雾方法,可显著提高雾天图像的对比度和色彩清晰度,直接复原得到高质量的去除雾干扰的图像,一定程度上提高了雾天户外视觉系统的能见度。 3.为满足工程上实时性的要求,提出了全局暗原色先验实时去雾方法。结合图像增强和图像复原,建立了户外图像全局去雾和局部对比度增强的最优模型。利用该方法处理雾天降质退化图像,图像的对比度、细节以及清晰程度得到明显提高,同时还原出生动、真实的场景色彩。最主要的是,该方法大幅度提高了原算法的速率,实验结果证明,全局暗原色先验算法运算时间是原算法的2%~5%,满足了一般工程上实时性的要求。 4.针对去雾处理后的图像亮度降低、颜色较实际场景偏暗,以及局部去雾不彻底的问题,提出了一种简单有效的图像对比度和亮度增强的方法,自适应的增强了图像的亮度,并对局部由于雾浓度过高而造成不清晰的区域,进行了对比度修正。 5.从算法的高效性,算法的稳定性,效果的明显性和应用的广泛性等主客观评价角度,以及对比度、信息熵和平均梯度等图像评价指标,对实验结果图像进行了分析和评价。给出了结果图、时间统计值以及评价指标值,并进行了去雾效果、算法运行时间以及评价指标的对比分析。 6.针对实际工程应用中的需求,结合本文的基于全局暗原色先验算法理论,设计了一种高性能的图像采集、增强、去雾和传输系统。搭建了基于FPGA的系统硬件平台,完成了全局暗原色先验去雾算法的硬件实现,给出了时序仿真结果以及最终的实际测量结果。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何宁;王金宝;鲍泓;;单幅图像去雾方法研究综述[J];北京联合大学学报(自然科学版);2015年03期
2 顾振飞;张登银;;基于变分Retinex模型的雾天图像增强方法[J];中国矿业大学学报;2018年06期
3 汪东芳;郑睿;;浅析图像快速去雾与清晰度回复技术[J];信息与电脑(理论版);2016年02期
4 张赛楠;吴亚东;张红英;王松;;改进的单尺度Retinex雾天图像增强算法[J];激光与红外;2013年06期
5 汪东芳;巨筱;;基于改进Retinex的雾天图像增强研究[J];激光杂志;2016年04期
6 郭璠;蔡自兴;谢斌;唐琎;;图像去雾技术研究综述与展望[J];计算机应用;2010年09期
7 刘松;孙东;卢一相;;基于单尺度Retinex雾天降质图像增强算法[J];微电子学与计算机;2013年11期
8 赵春丽;董静薇;;基于暗通道及多尺度Retinex的雾霾天气图像增强算法[J];激光杂志;2018年01期
9 任海;;几种图像去雾算法综述[J];信息与电脑(理论版);2016年03期
10 李菊霞;余雪丽;;雾天条件下的多尺度Retinex图像增强算法[J];计算机科学;2013年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹洁;严非;;一种新的变分Retinex图像增强方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
2 刘瑜;张顺源;辛华君;;黑背景印刷的白色文字对比度对视觉清晰度影响的研究[A];2013中国食品包装学术会议论文摘要集[C];2013年
3 彭健新;;主观汉语语言清晰度与客观语言清晰度参数的关系[A];第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C];2005年
4 陈亮;;一种快速的基于自适应尺度Retinex的图像增强算法[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
5 李明明;王新赛;李坚;;基于图像处理的自动聚焦清晰度函数比较研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
6 刘瑞;易萌;郑锦;李波;;雾天景物成像的复原[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年
7 傅录祥;陈书海;冯保红;文开章;邱孟通;魏福利;王培伟;;雾天能见度改善的基础研究[A];图像 仿真 信息技术——第二届联合学术会议论文集[C];2002年
8 王颖斌;;标清转高清的图像增强算法探讨[A];第24届中国数字广播电视与网络发展年会暨第15届全国互联网与音视频广播发展研讨会论文集[C];2016年
9 余张蕾;杨兵;;基于小波变换的X线图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
10 陈浩;崔玉柱;刘清华;;工业X射线多尺度图像增强方法研究[A];2014年全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集[C];2014年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李志海;提升照片清晰度的秘诀[N];中国摄影报;2018年
2 周启彬;浅谈分辨率和清晰度[N];贵州政协报;2010年
3 郭长佑;WirelessHD=无线+高清晰度[N];电子资讯时报;2007年
4 记者 吴东;2008年奥运会电视转播全面提供清晰度信号[N];北京日报;2004年
5 白朋飞;产品线瘦身提高品牌清晰度[N];江苏经济报;2005年
6 吴双桐;第三代“小白”成像锐利清晰度高[N];中国摄影报;2018年
7 爱克发;高清晰度HD—CTP[N];中国包装报;2003年
8 本报记者 桑雪骐;电视线是衡量清晰度的标尺[N];中国消费者报;2008年
9 林其水;怎样保证图像的清晰度[N];中国包装报;2007年
10 孙华茂;采用新技术提高电视清晰度[N];经济日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10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
2 赵宏宇;雾天图像清晰化技术的研究[D];北京工业大学;2015年
3 胡学友;雾天降质图像的增强复原算法研究[D];安徽大学;2011年
4 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
5 齐保军;大气散射模型在雾天图像增强和海面小目标检测中的应用[D];国防科学技术大学;2013年
6 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
7 陈燕;工业X射线图像增强算法研究[D];中北大学;2016年
8 丁畅;复杂海况环境下海面图像增强方法研究[D];大连海事大学;2018年
9 陈杰;基于色彩信息的图像增强研究[D];南京邮电大学;2017年
10 张宪红;基于动力系统的图像增强与分割算法及在林火遥感中应用[D];东北林业大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范风兵;雾天图像复原方法研究[D];西南科技大学;2016年
2 李翠;雾天降质图像自适应清晰化处理算法的设计及实现[D];北京交通大学;2014年
3 何艳;基于Retinex图像增强的研究与应用[D];合肥工业大学;2014年
4 宫微微;雾天图像的复原技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 麻孝强;提升特殊场景图像质量的视频处理关键技术研究[D];南京邮电大学;2015年
6 何小波;面向监控场景的去雾方法研究[D];华北电力大学;2014年
7 汪秦峰;基于直方图均衡化和Retinex的图像去雾算法研究[D];西北大学;2016年
8 王伟鹏;基于物理模型的雾天图像复原研究[D];华侨大学;2015年
9 孔壮;雾天图像增强方法研究及FPGA实现[D];电子科技大学;2015年
10 任斌;基于Retinex图像增强算法研究与实现[D];南京理工大学;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026