海面目标场景红外图像增强算法研究

发布时间:2018-01-05 21:42

  本文关键词:海面目标场景红外图像增强算法研究 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 红外图像增强 图像对比度提升 图像模糊去除 图像质量评价


【摘要】:近年来,随着我国海上运输业和旅游业的发展,海上遇险事故频频发生,为了最大限度的减少事故损失,保障人民生命财产安全,及时有效的海上搜救工作至关重要。海上遇险事故常发生在夜晚或者大雾、大风浪等恶劣气候条件下,如果采用比较原始的搜寻手段进行海面遇险目标搜寻,不仅费时费力,而且效率极低。鉴于红外成像技术具有透过烟雾能力强、可昼夜工作、抗干扰能力强等优点,红外成像系统已成为最适用于全天候海面目标搜寻的实用系统。但是,由于受到红外探测器材料、成像机理及环境等因素的影响,红外图像往往具有对比度低、细节模糊等缺点,这会对图像的观察、特征提取和目标检测等工作产生严重影响。本文主要研究海面目标场景红外图像增强算法,结合海面目标场景红外图像的特点,联合使用两种红外图像增强算法,提高红外图像对比度,增强细节,减小模糊。本课题来源于国家科技支撑计划课题"深远海海面遇险目标机载红外搜寻定位技术"。通过红外搜寻系统获得的海面目标场景红外图像的对比度很低,图像整体偏暗,几乎无法从原始图像上得到目标的任何明显轮廓信息。本文在研究了常用图像对比度提升算法的基础上,利用引导滤波将图像分为基础子图像和细节子图像,然后采用基于最大熵的双直方图均衡方法处理基础子图像,采用Gamma变换增强细节子图像,提高图像整体对比度,增强细节,改善"过增强"现象。由于受到海面雾天雨天等恶劣天气、远距离传输和大气衰减等因素的影响,对比度拉伸后的图像依然存在细节模糊问题,本课题采用基于大气散射模型的方法实现红外图像的模糊去除。该方法利用四叉树法估计大气光值,通过定义代价函数,自适应估计透射率;采用引导滤波优化透射图来消除图像分块后的人工痕迹;通过大气散射模型反演得到增强后的红外图像。为了验证所采用的算法的有效性,本文进行了大量实验,并对算法处理后图像进行客观质量评价,从图像的视觉效果和图像客观质量评价两方面验证了算法的有效性。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of China's shipping industry and tourism, maritime distress accidents occur frequently, in order to minimize the loss of accidents, protect people's lives and property safety is very important, timely and effective maritime search and rescue work. Maritime distress accidents often occur at night or adverse weather conditions of fog, storm and so on, if by comparison the original search means distress target surface search, not only time-consuming and low efficiency. In view of infrared imaging technology is through the smoke ability, can work day and night, strong anti-jamming capability, infrared imaging system has become the most practical application system to target all-weather surface search. However, due to material by infrared detector effect, imaging mechanism and environmental factors, the infrared image has low contrast, fuzzy details and other shortcomings, it will observe the image feature Serious impact on Extraction and target detection. This paper mainly studies the target scene infrared image enhancement algorithm, combined with the characteristics of infrared image of the target scene, the combined use of the two infrared image enhancement algorithm, improve the contrast of infrared image, enhance the details, reduce the blur. This topic is from supporting project "far-reaching sea distress target airborne infrared searching and positioning technology in the national science and technology. Through infrared search system contrast surface target IR image scene is very low, the whole image is darker, almost impossible to get any obvious contour information of the target from the original image. Based on the study of the commonly used image contrast enhancing algorithm based on the filter will guide the image is divided into basic sub image and sub image, and then using the maximum entropy method of histogram equalization processing based on sub image based on the Gamm A transform sub image enhancement, improve the overall image contrast enhancement, details, improve "enhanced" phenomenon. Due to the sea fog rain and other inclement weather effects, long distance transmission and attenuation factors, image contrast stretching after details still exist ambiguity, this paper adopted the method of atmospheric scattering model realization the infrared image based on fuzzy removal. This method uses four fork tree to estimate the atmospheric light value, through the definition of the cost function, adaptive estimation is adopted to guide the optimization of transmission; transmission filter to eliminate image artifacts after blocking the infrared image enhancement; after the inversion of atmospheric scattering model. In order to verify the validity of the algorithm in this paper, a lot of experiments are carried out, and the algorithm of image quality assessment, evaluation of two aspects of verification from the visual effect of image quality objective The effectiveness of the algorithm.

【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 温海滨;毕笃彦;马时平;何林远;;消除光晕和细节增强的多尺度Retinex红外图像增强[J];红外技术;2016年02期

2 李毅;张云峰;年轮;崔爽;陈娟;;尺度变化的Retinex红外图像增强[J];液晶与显示;2016年01期

3 丁春云;王敏;;基于视觉注意机制的红外小目标检测算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2015年S1期

4 王晓阳;彭真明;张萍;孟晔铭;;局部对比度结合区域显著性红外弱小目标检测[J];强激光与粒子束;2015年09期

5 李毅;张云峰;张强;耿爱辉;陈娟;;基于去雾模型的红外图像对比度增强[J];中国激光;2015年01期

6 赵文达;赵建;韩希珍;续志军;;基于变分偏微分方程的红外图像增强算法研究[J];液晶与显示;2014年02期

7 陈磊;杨风暴;王志社;纪利娥;彭志浩;;红外与可见光图像的变分增强融合算法研究[J];激光与光电子学进展;2014年04期

8 李乐鹏;孙水发;夏冲;陈鹏;董方敏;;直方图均衡技术综述[J];计算机系统应用;2014年03期

9 贾宏光;吴泽鹏;朱明超;宣明;刘慧;;基于广义线性运算和双边滤波的红外图像增强[J];光学精密工程;2013年12期

10 尹雯;李元祥;周则明;刘世前;;基于稀疏表示的遥感图像融合方法[J];光学学报;2013年04期

相关博士学位论文 前2条

1 李艳梅;图像增强的相关技术及应用研究[D];电子科技大学;2013年

2 冯鑫;多尺度分析与压缩感知理论在图像处理中的应用研究[D];兰州理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前4条

1 刘佳俊;海面遇险目标搜寻用成像系统的设计[D];大连海事大学;2016年

2 陈永亮;灰度图像的直方图均衡化处理研究[D];安徽大学;2014年

3 王瑶;基于红外成像的海上搜救技术研究[D];大连海事大学;2008年

4 李智杰;稀疏信号表示理论及其在图像增强中的应用[D];西安电子科技大学;2005年



本文编号:1384967

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1384967.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a421c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com