面向智能交通的恶劣天气图像增强方法研究
本文选题:图像增强 + 雾霾散射模型 ; 参考:《沈阳工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:智能交通系统提高道路的利用率、保证交通的安全性和改善驾驶员的舒适性,已成为城市未来交通运输的发展方向。车辆监控系统和交通监管系统作为智能交通系统的主要组成部分,要求系统具有较高的安全性和稳定性,但室外天气条件变换复杂,雾、霾、雨、雪、沙尘等天气对智能交通系统中监控摄像头的成像产生影响,限制智能交通监控系统的应用环境。智能交通监控系统在恶劣天气条件下拍摄的图像,直观上呈现亮度、对比度下降,客观参数上图像均方差和清晰度降低,严重影响系统在目标识别、交通监控等方面的使用。本文的目标是对恶劣天气下图像视频进行增强处理,降低恶劣天气对智能监控系统的成像影响。本文主要针对雾霾条件的图像进行增强处理。提出了多种雾霾天气图像增强方法,分析雾霾天气的物理特性和雾霾天气图像的客观参数特性,建立雾霾天气散射模型。提出的方法包括,以图像HSL颜色模式理论为基础的图像增强方法;基于光线传播独立性理论的图像增强方法;基于大气雾霾散射模型和亮度模型图像理论为基础的图像增强方法以及基于快速离散曲波变换的图像增强方法。对于雨天条件的数字图像,本文提出基于模糊C均值理论的图像增强方法,分析雨滴的光学特性,建立雨滴的光学模型,阐述图像增强方法步骤。本文提出的多种方法使用Matlab和Visual Studio 2013软件编程实现,在Visual Studio2013软件中使用OpenCV计算机视觉库。通过程序得到增强后的数字图像,对增强后的图像从主观和客观两个方面进行分析。对比处理前后图像的图像质量,评价图像质量采用图像均方差,清晰度和信息熵等客观参数。实验结果证实本文提出的四种雾霾图像增强方法,能明显提升雾霾天气下图像的图像质量;基于模糊C均值理论的雨天图像增强方法能有效去除图像中的雨滴,得到的增强图像保留了较多的图像信息,图像清晰程度明显提升,扩展了智能交通监控系统的应用场景。
[Abstract]:Intelligent Transportation system (its) has become the development direction of urban transportation in the future, which can improve the utilization ratio of roads, ensure the safety of traffic and improve the comfort of drivers.As the main component of intelligent transportation system, vehicle monitoring system and traffic supervision system require high safety and stability, but outdoor weather conditions are complicated, such as fog, haze, rain, snow, etc.The weather, such as dust and dust, has an impact on the imaging of surveillance cameras in intelligent transportation system, which limits the application environment of intelligent traffic monitoring system.The images taken by the intelligent traffic monitoring system under the bad weather condition show the brightness, the contrast drop, the image mean square deviation and the sharpness of the objective parameters decrease, which seriously affect the application of the system in target recognition, traffic monitoring and so on.The aim of this paper is to enhance the image and video in severe weather to reduce the imaging effect of bad weather on intelligent monitoring system.This paper focuses on the image enhancement of haze condition.Several enhancement methods of haze weather images are proposed. The physical characteristics of haze weather and the objective parameter characteristics of haze weather images are analyzed and the haze weather scattering model is established.The proposed methods include image enhancement method based on image HSL color pattern theory, image enhancement method based on ray propagation independence theory, image enhancement method based on image HSL color pattern theory, and image enhancement method based on ray propagation independence theory.Image enhancement method based on atmospheric haze scattering model and brightness model image theory and image enhancement method based on fast discrete Qu Bo transform.For the digital images of rainy days, this paper presents an image enhancement method based on fuzzy C-means theory, analyzes the optical properties of raindrops, establishes the optical model of raindrops, and expounds the steps of image enhancement.The methods proposed in this paper are implemented by Matlab and Visual Studio 2013 software, and OpenCV computer vision library is used in Visual Studio2013 software.The enhanced digital image is obtained by the program, and the enhanced image is analyzed from the subjective and objective aspects.Compared the image quality before and after processing, the image quality was evaluated with objective parameters such as image mean square error, clarity and information entropy.The experimental results show that the four haze image enhancement methods proposed in this paper can significantly improve the image quality in haze weather, and the raindrops can be effectively removed by the method based on fuzzy C-means theory.The enhanced images retain more image information, and the clarity of the images is improved obviously, and the application scene of the intelligent traffic monitoring system is expanded.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U495;TP391.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 韩涛;闫成新;;一种基于局部复杂度的水下图像增强方法[J];现代制造工程;2009年12期
2 贾莹;段玉波;;基于模糊集的图像增强方法研究[J];科学技术与工程;2010年16期
3 柏春岚;;基于空域图像增强的研究与分析[J];河南城建学院学报;2011年01期
4 林创鲁;程韬波;周松斌;黄可嘉;;数字化X线医学图像增强处理器研究[J];现代制造工程;2011年04期
5 王冬冬;张炜;杨正伟;田干;;基于独立分量分析的热波检测图像增强[J];科学技术与工程;2013年02期
6 孙锐;陈效华;陈军;;基于虚拟融合的夜视图像增强与眩光抑制方法[J];电子测量与仪器学报;2014年04期
7 段竹;;医学图像增强算法研究[J];科学技术与工程;2009年03期
8 梁亮;吕文阁;;基于竞选算法优化的图像增强方法[J];机电工程技术;2009年04期
9 牛全福;刘勇;颉继珍;;图像增强在空三加密中的应用[J];工程勘察;2010年02期
10 张炜;蔡发海;马宝民;张瑞民;胡宇;;基于高频强调滤波的红外探伤图像增强方法[J];无损检测;2010年01期
相关会议论文 前10条
1 薛丽;王波涛;;基于形态学的运动员号码牌图像增强[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
2 陈钳生;陈英;李润午;韦礼珍;;基于遗传优化的小波域印章图像增强研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
3 张莹;王太勇;冷永刚;邓辉;;调参双稳系统图像增强应用初探[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
4 李孟歆;金风;张颖;;一种新的图像增强混合方法研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
5 谢云;余江;裴以建;白宝丹;;基于小生境遗传算法的图像增强[A];2007'仪表,,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
6 卢汉明;高德俊;;基于多尺度变换相结合的图像增强算法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
7 张铁栋;秦再白;朱炜;;基于模糊算法的水声图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
8 刘毅;高旭辉;;一种改进的夜视图像增强处理算法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
9 刘海华;高智勇;陈心浩;舒振宇;;基于形态学操作的图像增强方法(英文)[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年
10 赵建;;基于偏微分方程的非线性图像增强方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
相关博士学位论文 前10条
1 陈燕;工业X射线图像增强算法研究[D];中北大学;2016年
2 赵文达;基于变分法和偏微分方程的图像增强和融合方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
3 云海姣;针对靶场图像增强算法的研究与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
4 侯国家;水下图像增强与目标识别算法研究[D];中国海洋大学;2015年
5 赵凡;基于偏微分方程的图像增强和分割方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2016年
6 许欣;图像增强若干理论方法与应用研究[D];南京理工大学;2010年
7 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
8 陈一平;图像增强及其在视觉跟踪中的应用[D];国防科学技术大学;2011年
9 王彦臣;基于多尺度数字X光图像增强方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
10 孙飞飞;水下图像增强和复原方法研究[D];中国海洋大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 许文君;灰度图像多尺度对比度增强电路设计与实现[D];南京理工大学;2015年
2 陈萌;多重虚拟曝光夜视图像对比度增强算法研究[D];西南科技大学;2015年
3 孔壮;雾天图像增强方法研究及FPGA实现[D];电子科技大学;2015年
4 赵雨;基于加权红—黑小波变换的DR图像增强方法研究[D];南方医科大学;2015年
5 阿依古力·吾布力;基于剪切波和NSST变换的图像增强算法研究[D];新疆大学;2015年
6 楼彬彬;基于模式分解的医学图像增强方法的研究与实现[D];东北大学;2013年
7 王冲;基于视网膜机制的图像增强算法研究[D];电子科技大学;2015年
8 魏生峰;基于模糊数学理论的医学影像增强应用研究[D];电子科技大学;2014年
9 石鑫;运动模糊雾霾图像增强算法研究[D];东北大学;2013年
10 钱晟;基于Retinex理论的图像增强算法的应用研究[D];北京工业大学;2015年
本文编号:1771902
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1771902.html