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基于联合均值漂移的单幅图像去雾算法研究及其硬件实现

郑勇  
【摘要】:在计算机视觉领域中,图像去雾处理是一个热点难点问题。由于图像在采集过程中容易受到大气粒子散射作用的影响,使采集的图像存在模糊现象,造成图像质量下降。图像去雾处理是通过建立大气散射模型,利用图像数据本身做出各种假设,根据大气散射模型的逆过程,从单幅图像中恢复场景信息。该研究在智能车辆、城市交通、目标识别、卫星遥感以及军事国防等领域都有广泛的应用。 本文提出一种基于联合均值漂移的单幅图像去雾算法。通过联合均值漂移滤波对大气耗散函数进行细化,能使雾霾图像中景深突变处的边缘细节得到良好的恢复;然后将细化结果聚类,分割出天空区域,消除天空对估计环境光亮度时的干扰,完成对环境光亮度的估计。该算法解决了现有单幅图像去雾方法复杂度高以及雾霾图像中天空区域恢复效果差的问题。 本文设计了基于FPGA的图像去雾系统,并将本文算法移植到该系统上。该硬件系统使用的理器是Altera公司研发的CycloneIV系列芯片,包括图像采集、存储、处理等功能模块。整个设计及各模块都在开发环境QuartusII和仿真软件Modelsim上进行逻辑综合及仿真。


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