霧天降質(zhì)圖像的增強復原算法研究.pdf

1、圖像增強和圖像復原是為了突出圖像中某些細節(jié)信息，以利于人眼的視覺觀察或計算機后續(xù)分析處理。霧霾天氣，由于大氣粒子的作用，獲取的圖像對比度一般較低，影響了它的應用，使得現(xiàn)有視頻監(jiān)控、目標跟蹤實際應用等對天氣非常敏感。
　　 為提高系統(tǒng)的魯棒性，國內(nèi)外眾多研究人員分別從圖像增強和圖像復原兩個方面對霧天圖像清晰化進行了廣泛的研究，取得了許多研究成果，由于本身問題的復雜性，現(xiàn)有算法都不能夠很好的解決此清晰化問題，因此對霧天退化圖像進行有

2、效處理具有重要的理論和實際意義。
　　 基于上述研究背景，本文詳細分析了霧天圖像的降質(zhì)機理，致力于對現(xiàn)有一些算法改進、完善，以及在新方法引入等方面做了一些研究工作，本文主要的貢獻歸納如下：
　　 (1)提出了一種改進的Retinex圖像增強算法?？朔薘etinex增強方法中傳統(tǒng)的中心/環(huán)繞函數(shù)在處理快速變化的范圍內(nèi)，明暗對比處產(chǎn)生的光暈現(xiàn)象，提高了圖像的對比度并很好的保持物體的顏色。通過引入各項異性濾波器設(shè)計方法，對多

3、尺度Retinex增強算法進行了改進，由像素點處的灰度梯度確定各向異性濾波器長軸方向。給出了具體算法流程，并就實際霧天圖像進行了增強仿真實驗，結(jié)果證明了該方法的有效性。
　　 (2)提出了基于人眼視覺特性的霧天圖像對比度增強方法。介紹了帶參數(shù)的對數(shù)圖像處理，算法利用人眼視覺特性將霧天降質(zhì)圖像的亮度分量分割成為幾個特性相似的區(qū)域：德弗里斯區(qū)域、韋伯區(qū)域、飽和區(qū)域以及低對比度區(qū)域，然后對各子圖像采用改進的對比度受限自適應直方圖均衡增

4、強后比例融合。最后給出了改進的算法流程，仿真實驗驗證算法可以增強霧天圖像的對比度和細節(jié)，驗證算法的有效性。
　　 (3)提出了單幅圖像的復原算法。分析了大氣衰減物理模型，介紹了傳統(tǒng)的使用多幅不同霧況下完全相同場景下的圖像復原方法，該方法可以達到較好的處理效果，但如此嚴格輸入要求限制了算法的使用，特別是在實時應用中。通過引入暗原色先驗信息，結(jié)合霧天圖像的退化模型，對基于暗原色的單幅圖像去霧算法進行了改進。通過對包含天空區(qū)域的圖像進