基于頻域的水下圖像復(fù)原研究.pdf

1、21世紀，隨著對海洋的深入開發(fā)，水下成像技術(shù)在水下目標發(fā)現(xiàn)、海洋地理工程及海洋軍事中具有廣泛而重要的應(yīng)用價值。水下視覺成為了制約水下作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。但由于水對光的強吸收和散射特性，使水下圖像無論在成像距離上還是在質(zhì)量上都嚴重退化，尤其是散射特性，使水下圖像對比度急劇下降產(chǎn)生嚴重模糊。圖像復(fù)原的目的就是對水下退化圖像進行處理，使其盡可能達到未退化前的理想圖像。目前，圖像復(fù)原的方法有很多種，主要分為兩大類：空間域和頻率域。由于水下退化圖像主

2、要是模糊附加低噪聲引起的，而頻率域濾波在去除模糊的同時對噪聲也有一定的削弱作用，因此，本文采用頻率域方法對水下圖像進行復(fù)原。
　　 本文的算法的選取上以經(jīng)典的Wiener濾波為主，逆濾波為輔。而重點在于對圖像的退化過程進行深入分析，探討三種退化函數(shù)的獲得方法，主要工作如下：
　　 基于模板假設(shè)的水下圖像復(fù)原。以水下光的點擴散現(xiàn)象為基礎(chǔ)，利用模板中的各項的比例系數(shù)來模擬圖像模糊過程光的散射，再以模板為退化函數(shù)對圖像進行濾波

3、復(fù)原。
　　 基于離焦模糊的水下圖像復(fù)原。水下退化圖像在形式上與離焦模糊圖像具有相似的特點，就是模糊和對比度丟失嚴重。因此，以離焦模糊的圓盤函數(shù)模型對水下退化過程進行近似，根據(jù)圖像得出模糊半徑和退化函數(shù)，進行濾波復(fù)原。
　　 基于湍流干擾的水下圖像復(fù)原。水和大氣具有相同的湍流特性，因此二者在質(zhì)上是相同的，差別只是在量上。因此以大氣湍流模型對水下退化過程進行模擬，通過實驗方式確定湍流系數(shù)，得到退化函數(shù)進行濾波復(fù)原。