基于分數(shù)階微分的霧天交通圖像增強算法.pdf

1、增強駕駛員視覺效果，確保在低可見度條件下駕駛員能夠準(zhǔn)確獲取前方道路信息，是車輛安全行駛的保障。在霧霾環(huán)境下保證安全駕駛的一項關(guān)鍵技術(shù)在于車載圖像視覺效果的改善和增強。近年來，國內(nèi)外許多研究者發(fā)現(xiàn)分數(shù)階微分作用于信號有助于使信號的高頻成分得到增強，中頻信息得到提升，低頻成分得以保留。因此分數(shù)階微分作用于圖像時不僅能夠有效保留圖像的弱紋理細節(jié)信息，同時還可加強輪廓和邊緣信息，以此來達到增強圖像質(zhì)量的目的。本文研究了基于分數(shù)階微分的霧天圖像增

2、強算法，主要工作如下：
　　（1）從拉格朗日插值逼近出發(fā)，得出一階微分的向后插值逼近格式，按照Lubich的思想，把一階微分的近似公式推廣到分數(shù)階微分理論中，獲得了一種Riemann-Liouville分數(shù)階微分的二階向后差分逼近格式，并用實驗驗證了該格式的收斂精度。
　　（2）介紹了基于分數(shù)階微分的圖像增強算子的構(gòu)造原理，并根據(jù)第二章提出的二階向后差分逼近格式建立了圖像增強的二階向后差分算子（TBD算子）來處理霧霾天氣條件

3、下的交通圖像?？紤]到TBD算子有明確的中心，為了達到更好的紋理增強效果，對TBD算子做了改進，提出了DTBD算子，并與其它幾種算子做了對比，無論是視覺效果還是客觀評價指標(biāo)，DTBD算子都具有優(yōu)越性。
　?。?）對于在復(fù)雜環(huán)境下拍攝到的圖像難以人為地給出使得圖像增強效果最佳的分數(shù)階微分階數(shù)，且對整幅圖像用同一個分數(shù)階微分階數(shù)進行濾波也很難確保在增強目標(biāo)信息的同時還能有效保留背景像素的信息。針對這個問題，本文分別采用了基于迭代閾值分割