溫室環(huán)境下圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、溫室環(huán)境下，對(duì)于模糊圖像、陰影圖像和弱光圖像的處理一直是圖像處理的難點(diǎn)之一，解決這些問題，不僅在科學(xué)理論上具有重要意義，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中也有廣闊的市場(chǎng)需求。比如在溫室內(nèi)水分濃度過強(qiáng)時(shí)，拍攝的花卉或農(nóng)作物圖像顯得模糊不清;在光照不均或曝光不足情況下，攝像機(jī)拍攝的實(shí)際效果圖亮度明顯不足等。這些情況都嚴(yán)重影響了圖像的視覺質(zhì)量，為實(shí)時(shí)監(jiān)控花卉或農(nóng)作物的健康狀況和后續(xù)病害診斷帶來了巨大的干擾，因此，溫室環(huán)境下的圖像增強(qiáng)技術(shù)就成為本領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。本

2、文從實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)上述所涉及的兩個(gè)問題，基于Linux嵌入式開發(fā)平臺(tái)，最終設(shè)計(jì)了基于QT4的嵌入式圖像處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)成功地運(yùn)用了本文所研究的圖像增強(qiáng)算法，并取得了預(yù)期的效果，此外本文所設(shè)計(jì)的圖像處理系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，可移植性好，具有非常廣闊的使用價(jià)值。
　　對(duì)于溫室環(huán)境下，圖像的模糊問題，本文在結(jié)合傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于小波變換的中值濾波方法，該方法是結(jié)合圖像的時(shí)域特性和頻域特性對(duì)圖像進(jìn)行分析。首先對(duì)噪聲圖像進(jìn)行中值

3、濾波，再進(jìn)行小波變換;然后利用中值濾波原理對(duì)分解的二維系數(shù)矩陣進(jìn)行處理，用新生成的這些小波系數(shù)重構(gòu)出增強(qiáng)圖像;最后再選擇相應(yīng)的小波閾值，進(jìn)行去噪處理，牛成去噪后圖像。對(duì)于圖像因光照不均產(chǎn)牛的問題，本文結(jié)合Retinex理論與顏色恒常性的相關(guān)理論，提出了基于局部特征的Retinex圖像增強(qiáng)算法和基于全局特征的Retinex圖像增強(qiáng)算法。對(duì)于算法一，其中心思想是計(jì)算各個(gè)像素之間的相對(duì)明暗關(guān)系，然后對(duì)像素進(jìn)行灰度校正，在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)該算法

4、的線性拉伸環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，并取得顯著的效果。對(duì)于算法二，其中心思想是首先估算出亮度圖像，即圖像的入射部分，然后根據(jù)相應(yīng)的公式，計(jì)算出圖像的反射部分，即增強(qiáng)后圖像。
　　最后，本文以Linux系統(tǒng)作為嵌入式軟件平臺(tái)，結(jié)合SEED-DVS6446實(shí)驗(yàn)箱，以嵌入式圖形界面開發(fā)為核心，設(shè)計(jì)了基于QT4的嵌入式圖像增強(qiáng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了ARM和DSP之間的通信和QT4在DVS6446平臺(tái)上的移植，最終該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了圖像的實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)顯示和結(jié)