霧天降質(zhì)圖像的增強(qiáng)復(fù)原算法研究.pdf

1、圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原是為了突出圖像中某些細(xì)節(jié)信息，以利于人眼的視覺(jué)觀(guān)察或計(jì)算機(jī)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(duì)比度一般較低，影響了它的應(yīng)用，使得現(xiàn)有視頻監(jiān)控、目標(biāo)跟蹤實(shí)際應(yīng)用等對(duì)天氣非常敏感。
　　 為提高系統(tǒng)的魯棒性，國(guó)內(nèi)外眾多研究人員分別從圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原兩個(gè)方面對(duì)霧天圖像清晰化進(jìn)行了廣泛的研究，取得了許多研究成果，由于本身問(wèn)題的復(fù)雜性，現(xiàn)有算法都不能夠很好的解決此清晰化問(wèn)題，因此對(duì)霧天退化圖像進(jìn)行有

2、效處理具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 基于上述研究背景，本文詳細(xì)分析了霧天圖像的降質(zhì)機(jī)理，致力于對(duì)現(xiàn)有一些算法改進(jìn)、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(xiàn)歸納如下：
　　 (1)提出了一種改進(jìn)的Retinex圖像增強(qiáng)算法?？朔薘etinex增強(qiáng)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(duì)比處產(chǎn)生的光暈現(xiàn)象，提高了圖像的對(duì)比度并很好的保持物體的顏色。通過(guò)引入各項(xiàng)異性濾波器設(shè)計(jì)方法，對(duì)多

3、尺度Retinex增強(qiáng)算法進(jìn)行了改進(jìn)，由像素點(diǎn)處的灰度梯度確定各向異性濾波器長(zhǎng)軸方向。給出了具體算法流程，并就實(shí)際霧天圖像進(jìn)行了增強(qiáng)仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明了該方法的有效性。
　　 (2)提出了基于人眼視覺(jué)特性的霧天圖像對(duì)比度增強(qiáng)方法。介紹了帶參數(shù)的對(duì)數(shù)圖像處理，算法利用人眼視覺(jué)特性將霧天降質(zhì)圖像的亮度分量分割成為幾個(gè)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(duì)比度區(qū)域，然后對(duì)各子圖像采用改進(jìn)的對(duì)比度受限自適應(yīng)直方圖均衡增

4、強(qiáng)后比例融合。最后給出了改進(jìn)的算法流程，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法可以增強(qiáng)霧天圖像的對(duì)比度和細(xì)節(jié)，驗(yàn)證算法的有效性。
　　 (3)提出了單幅圖像的復(fù)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(chǎng)景下的圖像復(fù)原方法，該方法可以達(dá)到較好的處理效果，但如此嚴(yán)格輸入要求限制了算法的使用，特別是在實(shí)時(shí)應(yīng)用中。通過(guò)引入暗原色先驗(yàn)信息，結(jié)合霧天圖像的退化模型，對(duì)基于暗原色的單幅圖像去霧算法進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)對(duì)包含天空區(qū)域的圖像進(jìn)