霧天退化圖像的清晰化方法研究.pdf

1、霧天給室外機(jī)器視覺來了很大的影響，比如在目標(biāo)識別、交通導(dǎo)航及軍事國防等領(lǐng)域均受到霧的不同程度干擾。在霧天條件下，拍攝目標(biāo)的反射光在大氣傳輸過程中與氣溶膠相互作用，其傳播能量和傳播路徑會發(fā)生改變，導(dǎo)致所拍攝圖像亮度、對比度、分辨率下降和邊緣信息模糊等，很難從圖像中提取有效的特征信息，為后續(xù)圖像處理與理解帶來了不便。隨著機(jī)器視覺系統(tǒng)在室外環(huán)境的廣泛應(yīng)用，霧天退化圖像的復(fù)原問題已成為一個研究熱點。本文從大氣光學(xué)的角度研究圖像退化的物理過程，并

2、基于退化物理模型，實現(xiàn)霧天退化圖像的復(fù)原。本文主要內(nèi)容如下：
　　 (1)圖像復(fù)原技術(shù)概述。對圖像復(fù)原技術(shù)的概念、起源和發(fā)展過程做以概述，詳細(xì)介紹了國內(nèi)外圖像復(fù)原經(jīng)典算法和研究現(xiàn)狀。由于戶外圖像的退化與大氣狀況密不可分，分析了光在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生散射和衰減的物理過程。為接下來的圖像復(fù)原工作提供了理論基礎(chǔ)。
　　 (2)建立圖像數(shù)據(jù)庫。為了配合理論分析與算法驗證，搭建了適用于白天和夜晚圖像獲取的實驗平臺，建立了不同天氣條件

3、下的圖像數(shù)據(jù)庫。在實驗平臺的設(shè)計中考慮了包括光路設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、各類儀器的同步、人工目標(biāo)設(shè)計和自然目標(biāo)選擇等諸多因素，并在光路設(shè)計和其相應(yīng)的機(jī)械設(shè)計過程中經(jīng)歷了多次的反復(fù)實驗，確定了現(xiàn)有的實驗平臺。尤為重要的是可以同步獲得各項大氣參數(shù)，為后續(xù)研究工作提供了充足的數(shù)據(jù)。
　　 (3)實現(xiàn)了霧天降質(zhì)圖像復(fù)原。該方法的關(guān)鍵是模型參數(shù)的求取，即天空亮度和場景深度參數(shù)。先采用最佳近似正態(tài)分布算法估計天空亮度，后利用暗原色先驗理論求取單幅退