礦井非均勻照度下圖像增強技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，煤礦高效安全生產(chǎn)越來越受到大家的關(guān)注，礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)外各大煤礦得到了廣泛應(yīng)用。井下攝像頭采集到的圖像會隨著拍攝位置、角度的不同出現(xiàn)光照不均勻的情況，導(dǎo)致獲取圖像后對圖像進行分析與決策變得非常困難，因此在進行圖像分析與決策之前首先需要對圖像進行增強。
　　本學(xué)位論文針對煤礦井下復(fù)雜的拍攝環(huán)境，對常見的幾類可以改善非均勻照度圖像視覺效果的增強理論進行了深入研究，并對在實際應(yīng)用中遇到的問題和存在的缺點進行分

2、析，提出了改進的圖像增強方法。論文主要包括以下內(nèi)容：
　　首先針對煤礦井下拍攝圖像光照不均勻的特點，提出對空域的像素點進行增強，通過比較直接對比度增強算法、反銳化掩膜增強算法和直方圖均衡化增強算法得到：直方圖均衡化圖像增強方法在處理低照度圖像方面有不錯的視覺效果，但由于它在均衡化過程中會對灰度級進行四舍五入，使得部分灰度級丟失，容易造成圖像失真。
　　然后提出將圖像在頻域內(nèi)進行二維小波分解，分別對高頻和低頻分解圖像進行增強。

3、低頻系數(shù)進行閾值處理，高頻系數(shù)采用基于局部能量平均規(guī)則，增強細(xì)節(jié)信息。實驗結(jié)果證明該方法對用戶感興趣的細(xì)節(jié)區(qū)域做到了很好的增強，但是重構(gòu)圖像的平滑度比較低。
　　最后介紹了Retinex理論及其常見的幾種實現(xiàn)方法，并分析了常見方法在處理非均勻照度圖像時的局限性，創(chuàng)新性的提出了在Retinex方法分離亮度圖像的基礎(chǔ)上，先對待處理圖像進行高斯核函數(shù)濾波，通過改變尺度參數(shù)調(diào)節(jié)初級濾波結(jié)果，然后再用迭代矢量法繼續(xù)對初級濾波結(jié)果進行亮度圖像