水下圖像后向散射噪聲的去噪問題研究.pdf

1、隨著人口的增長，資源的不斷消耗，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，海洋逐漸成為人類賴以生存的新的發(fā)展空間。豐富的海洋資源可以在一定程度上大大緩解中國目前所面臨的諸多困境，所以開發(fā)海洋是一項(xiàng)意義重大、影響深遠(yuǎn)的工程。人類從很早以前就開始關(guān)注海洋，因?yàn)殛懮系馁Y源有限，海洋中卻蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源、生物資源和能源；但現(xiàn)在人們對(duì)海洋的了解還是很淺的，因此如何合理有效地利用這個(gè)潛能無限的寶藏是擺在科學(xué)工作者面前的一個(gè)難題。 由于水下環(huán)境復(fù)雜，成像條件惡

2、劣，從水下拍攝到的圖像往往淹沒在各種噪聲中。水下成像的困難和水下圖像的污染嚴(yán)重影響了人們對(duì)海洋的探索。因此對(duì)水下圖像進(jìn)行有效的去噪處理，反映出較清晰真實(shí)的水下信息是深海研究中關(guān)鍵性的課題之一。水下圖像污染過程和機(jī)理十分復(fù)雜，不同的水下環(huán)境噪聲也不盡相同。本文目的是嘗試用小波去噪方法對(duì)水下圖像進(jìn)行去噪，力求改善圖像質(zhì)量。 首先，本文對(duì)水下圖像的成像特點(diǎn)作了介紹。分析了影響水下成像的主要因素，介紹了前向散射和后向散射的理論，以及水下

3、圖像的主要應(yīng)用，隨后介紹了幾種常見的去噪方法。 其次，介紹了小波變換的基本理論，分析了小波變換的特點(diǎn)，隨之對(duì)小波域?yàn)V波去噪的三種主要方法進(jìn)行了闡述比較分析，重點(diǎn)介紹了小波域閾值去噪的理論和方法，并介紹了幾種經(jīng)典的閾值估計(jì)方法。 再次，對(duì)水下圖像背景噪聲的性質(zhì)做了簡要分析。在分析水下圖像后向散射噪聲特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)含噪圖像進(jìn)行小波分解。然后對(duì)低頻系數(shù)采用了LUM濾波器進(jìn)行濾波，對(duì)高頻系數(shù)則采用了Neighshrink方法和