基于后向散射噪聲模型的水下圖像復(fù)原算法研究.pdf

1、原始圖像在其獲取、儲(chǔ)存和傳輸過程中,由于受到種種因素影響,使得最終獲取的圖像不可避免地存在圖像退化問題,如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測評(píng)定和復(fù)原處理,將會(huì)直接影響到后續(xù)的圖像處理環(huán)節(jié)。海洋是人類生存和發(fā)展的重要領(lǐng)域,所以水下圖像也日漸成為人們研究的重要領(lǐng)域和方向。對(duì)水下降質(zhì)圖像進(jìn)行復(fù)原處理,最大限度地還原出原圖像,可獲取大量重要信息。但由于水下成像過程復(fù)雜,所以如何能盡量精確地復(fù)原圖像就成為一個(gè)重要的研究課題。
　　 由于水下成像系統(tǒng)復(fù)雜

2、的成像特性,水下圖像往往失真嚴(yán)重,水的吸收作用將導(dǎo)致到達(dá)目標(biāo)物的光線衰減,水的散射作用又會(huì)使整個(gè)成像呈現(xiàn)霧化效果。其中,水的散射作用包括前向散射和后向散射,具體表現(xiàn)在成像系統(tǒng)中分別為系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和加性噪聲。水的散射作用是造成圖像退化的最主要的因素。而且隨著拍攝距離的增大,畫面反差降低,也使水下光學(xué)成像變得十分困難。因此,水下數(shù)字圖像復(fù)原技術(shù)就是要解決此類問題,通過運(yùn)用不同的復(fù)原方法,使水下降質(zhì)圖像獲得最大程度的復(fù)原效果。
　　

3、 本文本著通用性和實(shí)時(shí)性的原則,對(duì)數(shù)字圖像復(fù)原問題做了詳細(xì)的分析研究,對(duì)比研究了幾種圖像復(fù)原的方法,確定維納濾波是適合對(duì)水下圖像進(jìn)行復(fù)原的方法之一。重點(diǎn)分析了水下圖像的成像原理及光散射作用對(duì)圖像退化的影響,并針對(duì)水下圖像特殊的成像機(jī)理,提出了一套與之相適用的水下圖像退化系統(tǒng)的物理模型,通過此模型,系統(tǒng)而詳細(xì)的分析研究系統(tǒng)傳遞函數(shù)與后向散射噪聲的特性,推導(dǎo)出相應(yīng)的公式,并根據(jù)維納濾波器的原理,確定濾波器參數(shù),以此對(duì)退化圖像進(jìn)行復(fù)原處理。實(shí)