煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)中霧塵圖像清晰化研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)最重要的能源，但是煤炭的開采卻存在一定的難度，且在煤礦開采過程中極易發(fā)生不安全事故，這些事故的產(chǎn)生原因一部分是人們自身意識(shí)的缺乏；另一部分是采煤技術(shù)和采煤機(jī)器的落后。這些原因的存在導(dǎo)致了安全事故的發(fā)生。而安全問題是人類社會(huì)永恒的話題，當(dāng)今社會(huì)一直強(qiáng)調(diào)要注重人身安全，因此，開采煤炭更要注重安全問題。本文就從安全的角度出發(fā)，針對(duì)煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)中霧塵圖像清晰化開展研究，通過提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像的質(zhì)量，降低煤炭事故發(fā)生率，也可為事故

2、發(fā)生后提供第一手的視頻資料，進(jìn)行事故救援或預(yù)防。
　　煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)霧塵圖像清晰化研究主要對(duì)圖像的兩個(gè)降質(zhì)因素（霧塵和噪聲）進(jìn)行處理，復(fù)原得到清晰的圖像。
　　在去噪方面，首先詳細(xì)描述了兩種常見的噪聲：椒鹽噪聲和高斯噪聲；其次介紹了針對(duì)兩種噪聲的濾噪方法：中值濾波和雙邊濾波及其相關(guān)的改進(jìn)算法；最后闡述了兩種濾波方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　在去霧除塵方面，針對(duì)何凱明博士提出的暗原色去霧方法深入闡述，結(jié)合現(xiàn)有的改進(jìn)算法進(jìn)行對(duì)比和

3、總結(jié)，得出其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　對(duì)伴有噪聲的煤礦井下視頻監(jiān)控霧塵圖像進(jìn)行清晰化復(fù)原處理，首先介紹了一種基于 DCPBF的煤礦霧塵圖像去霧除塵和同步去噪算法，該算法原理是：基于霧天的物理模型提出了煤礦井下霧塵降質(zhì)圖像退化模型，根據(jù)該模型驗(yàn)證了暗原色先驗(yàn)理論知識(shí)同樣適用于煤礦井下的降質(zhì)圖像，使用雙邊濾波算法優(yōu)化了透射率，依據(jù)構(gòu)建的霧塵降質(zhì)圖像退化模型，求取轉(zhuǎn)換圖像，用高斯雙邊濾波處理霧塵及含噪圖像。
　　針對(duì)煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的降質(zhì)圖像

4、，提出了一種自適應(yīng)的復(fù)原圖像算法。自適應(yīng)主要體現(xiàn)在大氣光值的估計(jì)。其原理是：首先，不同于常用的大氣光值的估計(jì)方法，本文采用對(duì)輸入圖像的暗原色圖像取其最大灰度值A(chǔ)max，其次根據(jù)輸入煤礦井下圖像的不同的平均梯度值，利用統(tǒng)計(jì)法得出自適應(yīng)的大氣光的估計(jì)值（是Amax的不同比例），最后把估計(jì)出的大氣光值值帶入基于 DCPBF的煤礦霧塵圖像去霧除塵和同步去噪算法中復(fù)原圖像，此算法改變了原有估計(jì)算法不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，同時(shí)提高了基于DCPBF的煤礦霧塵圖