霧天退化圖像的清晰化方法研究.pdf

1、霧天給室外機器視覺來了很大的影響，比如在目標識別、交通導航及軍事國防等領域均受到霧的不同程度干擾。在霧天條件下，拍攝目標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。隨著機器視覺系統(tǒng)在室外環(huán)境的廣泛應用，霧天退化圖像的復原問題已成為一個研究熱點。本文從大氣光學的角度研究圖像退化的物理過程，并

2、基于退化物理模型，實現霧天退化圖像的復原。本文主要內容如下：
　　 (1)圖像復原技術概述。對圖像復原技術的概念、起源和發(fā)展過程做以概述，詳細介紹了國內外圖像復原經典算法和研究現狀。由于戶外圖像的退化與大氣狀況密不可分，分析了光在傳輸的過程中發(fā)生散射和衰減的物理過程。為接下來的圖像復原工作提供了理論基礎。
　　 (2)建立圖像數據庫。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、下的圖像數據庫。在實驗平臺的設計中考慮了包括光路設計、機械設計、各類儀器的同步、人工目標設計和自然目標選擇等諸多因素，并在光路設計和其相應的機械設計過程中經歷了多次的反復實驗，確定了現有的實驗平臺。尤為重要的是可以同步獲得各項大氣參數，為后續(xù)研究工作提供了充足的數據。
　　 (3)實現了霧天降質圖像復原。該方法的關鍵是模型參數的求取，即天空亮度和場景深度參數。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