霧天降質(zhì)圖像的增強(qiáng)方法研究.pdf

1、隨著數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對系統(tǒng)的實(shí)用性要求也越來越高。然而，在有霧天氣條件下，由于大氣粒子的散射作用，監(jiān)控系統(tǒng)捕獲的圖像對比度和顏色降質(zhì)嚴(yán)重，這大大降低了圖像的實(shí)用價(jià)值，對生產(chǎn)與生活等各方面都造成了極大的影響。因此，為了實(shí)現(xiàn)視覺系統(tǒng)的全天候工作，提高系統(tǒng)在惡劣天氣下工作的魯棒性和可靠性，增強(qiáng)霧天降質(zhì)圖像的景物細(xì)節(jié)信息具有重要的意義。
　　 圖像去霧技術(shù)主要有兩種：基于圖像增強(qiáng)方法和基于大氣退化模型。圖像增強(qiáng)處理不考

2、慮退化原因，按照特定需要突出或抑制圖像中的某些信息，同時(shí)，削弱或去除某些不需要的信息。其主要目的是使處理后的圖像對某種特定的應(yīng)用來說，比未處理的圖像更適用，也就是使處理結(jié)果更適合人類的視覺特性或機(jī)器的識別系統(tǒng)。圖像復(fù)原處理是指考查圖像退化原因，目的也是為了提高圖像可辨識度。這里有兩種方法：其一，利用退化現(xiàn)象的某種先驗(yàn)知識來重建和恢復(fù)退化前的圖像，這類退化圖像的復(fù)原可歸結(jié)為一種過程，建立退化模型，并且采用相反的過程進(jìn)行處理，以便恢復(fù)出原圖

3、像；其二，在先驗(yàn)知識未知的情況下利用盲恢復(fù)算法恢復(fù)退化前的圖像。本文在客觀分析霧天成像機(jī)理的基礎(chǔ)上，從數(shù)字圖像處理的角度出發(fā)，對霧天降質(zhì)圖像的對比度增強(qiáng)方法進(jìn)行了深入的研究，研究工作分為以下幾個(gè)部分：
　　 （1）基于霧天降質(zhì)圖像的增強(qiáng)方法研究。
　　 霧天降質(zhì)圖像的一個(gè)重要特征就是霧天下圖像中景物影像的對比度降低與物體至照相機(jī)的距離呈非線性遞增的關(guān)系，且因?yàn)橐环鶊D像中景物的深度是多樣的，其退化程度也各不相同。根據(jù)這個(gè)特

4、征，本文深入分析了包括全局直方圖均衡化、同態(tài)濾波、小波增強(qiáng)、塊重疊直方圖均衡化、部分塊重疊直方圖均衡化等多種方法在霧天降質(zhì)圖像上的應(yīng)用，提出了一種基于高頻強(qiáng)調(diào)濾波和對比度受限自適應(yīng)直方圖均衡化的霧天圖像增強(qiáng)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 （2）基于彩色場景霧天降質(zhì)圖像的對比度增強(qiáng)方法研究。
　　 針對彩色的霧天降質(zhì)圖像，本文研究了在不同彩色空間的對比度增強(qiáng)方法。在RGB空間上，通過與CMY空間的變換，將灰度圖