基于水下圖像增強(qiáng)濾波方法的研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是海洋開發(fā)時(shí)代,對(duì)于陸地資源有限、人口眾多,環(huán)境日趨惡化的中國(guó)來(lái)說(shuō),豐富的海洋資源能夠在一定程度上大大緩解中國(guó)目前所面臨的諸多困境,因此開發(fā)海洋是一項(xiàng)意義重大、影響深遠(yuǎn)的工程。但是現(xiàn)在人們對(duì)海洋的了解還是非常很淺的,所以如何合理有效地利用這個(gè)潛能無(wú)限的寶藏是擺在科學(xué)工作者面前的一個(gè)難題。
　　 由于水下環(huán)境復(fù)雜,成像條件惡劣,從水下拍攝到的圖像往往淹沒(méi)在各種噪聲中。本文目的是嘗試對(duì)真實(shí)水下圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng),力求提高圖像

2、的對(duì)比度,改善圖像質(zhì)量。
　　 首先本文介紹了光對(duì)水下成像影響的光學(xué)特性、水下圖像特點(diǎn)、海水的光吸收特性和光散射特性,以及海水介質(zhì)的其它重要固有光學(xué)特性參數(shù)。分析了包括海水對(duì)于光線的吸收特性,散射特性以及海水總的吸收特性,在討論海水的散射特性時(shí),對(duì)純水的散射和海水的特性進(jìn)行了比較和對(duì)比,并且分析了海水的前向散射和后向散射不同的物理過(guò)程和成因。
　　 其次本文分析了圖像增強(qiáng)的幾種常見方法。其中包括空域點(diǎn)處理增強(qiáng)、空域?yàn)V波增

3、強(qiáng)、頻域?yàn)V波增強(qiáng)?？沼螯c(diǎn)處理增強(qiáng)中介紹了灰度修改技術(shù)、直方圖修正、圖像間的運(yùn)算;空域?yàn)V波增強(qiáng)中介紹了平滑濾波器和銳化濾波器;頻域?yàn)V波增強(qiáng)中介紹了低通、高通、同態(tài)濾波。
　　 最后本文對(duì)真實(shí)的水下圖像進(jìn)行分析研究。通過(guò)對(duì)水下圖像幾個(gè)參數(shù)的推導(dǎo),得知水體的功率譜密度函數(shù)為一個(gè)高通濾波函數(shù)。對(duì)水下試驗(yàn)圖進(jìn)行圖像增強(qiáng),實(shí)驗(yàn)分別用了直方圖均衡化濾波和拉普拉斯銳化濾波兩種方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖可知,兩種效果對(duì)原始圖像都有一定的圖像增強(qiáng)效果,使原