红外与可见光图像预处理技术研究
发布时间：2021-10-15 19:39
本课题来源于工信部项目专题四“船载海面遇险目标快速搜寻技术研究及装置开发”的子专题5“基于船载的红外与可见光海面遇险目标搜寻系统研发”。针对大型深远海救助船所处的复杂海洋环境,利用红外与可见光等探测成像设备,通过构建救助船载海面遇险目标搜寻系统,能够快速并大范围搜寻海面遇险目标,提升海面遇险目标的检测、定位和跟踪能力,进而提升我国远航救助船在复杂海况下海面遇险目标的搜救成功率。图像预处理技术针对红外、可见光图像存在的质量退化问题进行处理优化,提升图像质量,为后续图像配准、目标检测等研究提供技术保障。本文的图像的预处理技术研究主要包含两部分:红外图像对比度增强和红外图像去模糊算法研究,可见光图像去除色彩失真的暗通道去雾算法研究。红外图像对比度增强算法研究主要针对原始红外图像存在的对比度低、纹理细节信息不清晰以及亮度不均匀等问题,提出一种融合边缘信息的对比度增强算法,该方法是将分层处理和增强滤波相结合实现红外图像的对比度增强。第一步分层处理,使用引导滤波对原始红外图像进行分层处理得到基础子图像和细节子图像,分别使用对比度限制的直方图均衡化和Gamma变换对基础子图像和细节子图像进行处理,并...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２?ｇａｍｍａ参数选取示意图??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇａｍｍａ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ??－－??
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目标反射到成像设备的??传输路径上，会受到大气中悬浮颗粒的散射、吸收等作用损耗掉一部分能量，能够到达??成像系统的光线只是目标场景全部反射光线中的一部分，这就是大气散射模型中的入射??光衰减模型。第二种是大气光成像模型。目标场景反射光线透过云雾层或者空气中悬浮??颗粒等介质，在传输路径中受到散射、吸收等作用，只能有一部分衰减后的反射光到达??成像系统参与成像，这就是大气散射模型中的大气光成像模型。计算机视觉领域所描述??的大气散射模型就是由入射光衰减模型和大气光成像模型共同组成的，如图５．１所示。??＇?Ｏ??大气散时?．／、＾??＼，?Ｗ??Ｃ?坏境光?＼?＼?／＼??￣￣Ｌ?二??…３?■?——Ａ?Ａ????－—?????衰减光?ｚＶ，?反射光场則标??大气散时??图５．１大气散射模型??Ｆｉｇ．?５．１?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ??１）入射光衰减模型??－２７?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于引导滤波图像分层的红外图像细节增强算法[J]. 葛朋,杨波,韩庆林,刘鹏,陈树刚,胡窦明,张巧燕. 红外技术. 2018(12)
[2]宽动态红外图像增强算法综述[J]. 周永康,朱尤攀,曾邦泽,胡健钏,欧阳慧明,李泽民. 激光技术. 2018(05)
[3]图像梯度场双区间均衡化的细节增强[J]. 丁畅,董丽丽,许文海. 电子学报. 2017(05)
[4]结合PCNN分割和模糊集理论的红外图像增强[J]. 苏娟,李冰,王延钊. 光学学报. 2016(09)
[5]基于改进Kalman滤波的可见光极小目标TBD跟踪方法[J]. 胡本川,张国宾,张建龙,王勇. 数据采集与处理. 2016(04)
[6]消除阶梯效应与增强细节的变分Retinex红外图像增强算法[J]. 温海滨,毕笃彦,马时平,何林远. 光学学报. 2016(09)
[7]基于局部梯度场均衡化的图像增强方法[J]. 董丽丽,丁畅,许文海. 光电子·激光. 2016(05)
[8]结合天空识别和暗通道原理的图像去雾[J]. 李加元,胡庆武,艾明耀,严俊. 中国图象图形学报. 2015(04)
[9]基于去雾模型的红外图像对比度增强[J]. 李毅,张云峰,张强,耿爱辉,陈娟. 中国激光. 2015(01)
[10]基于梯度直方图变换增强红外图像的细节[J]. 赵文达,续志军,赵建,王鹤,王飞. 光学精密工程. 2014(07)
博士论文
[1]海面目标红外检测方法研究[D]. 王斌.大连海事大学 2018
[2]复杂背景下末制导红外目标检测、跟踪技术研究[D]. 赵菲.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]基于大气散射模型的图像去雾算法研究[D]. 龚晓婷.长春理工大学 2019
[2]基于多尺度变换的红外与可见光图像融合技术研究[D]. 林子慧.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2019
[3]海面目标场景红外图像增强算法研究[D]. 邹良钰.大连海事大学 2017
[4]海面遇险目标搜寻用成像系统的设计[D]. 刘佳俊.大连海事大学 2016
[5]基于红外成像的海上搜救技术研究[D]. 王瑶.大连海事大学 2008
本文编号：3438516
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２?ｇａｍｍａ参数选取示意图??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇａｍｍａ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ??－－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???１＿?■■??５）ＲＬ算ｑ?ｉ?６）ＲＬ算法局部放大图??５）?ＲＬ?ａｌｉｉｏｒｉｔｈｍ?６）ＲＬ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｌｏｃａｌ?ａｒｅａ??＿ｙ?：：??７）本章改进算法?卜?８）本章改进算法局部放大图??１?１??７）Ｉｍｐｒｏｖｅ?ａｌｇｏｒｉｔｈｎｆｉ?ｉｎ?ｔｈｉｓ?ｃｈａｐｔｅｉ４?８）Ｉｍｐｒｏｖｅ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｌｏｃａｌ?ａｒｅａ??（图４．２去模糊算沣处理果：，??Ｆｉｇ．?４．２?Ｄｅｂｌｕｒｒｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔｓ??ｙ??图４．２分别为Ｌｅｖｉｎ算法、ＲＬ算法和本章改进算法的处理结果。图４．２?Ｕ的模糊图??像是添加了标准差为２，大小为４０＊４０的高斯模板矩阵形成的。图４．２?３）是使用Ｌｅｖｉｎ??算法处理的图像结果，图４．２?４）是其局部放大图，可以看出图像中所有目标边缘都出现??强烈的振铃效应，图像细节信息模糊不清，失真严重；图４．２?５）是使用传统的ＲＬ算法??处理的图像结果，图４．２?６）是其局部放大图，可以看出图像边缘出现了明显的振铃效应；??图４．２?７）是使用本章改进的去模糊算法处理的图像结果，图４．２?８）是其局部放大图，较好??的呈现出图像中大部分的纹缠细节信息，在图像边缘处振铃效应明显减少。??表４．１去模糊算法，处理结果的客观评价结果??Ｔａｂ．?４．１?Ｄｅｂｌｕｒｒｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ??本章改??Ｌ
目标反射到成像设备的??传输路径上，会受到大气中悬浮颗粒的散射、吸收等作用损耗掉一部分能量，能够到达??成像系统的光线只是目标场景全部反射光线中的一部分，这就是大气散射模型中的入射??光衰减模型。第二种是大气光成像模型。目标场景反射光线透过云雾层或者空气中悬浮??颗粒等介质，在传输路径中受到散射、吸收等作用，只能有一部分衰减后的反射光到达??成像系统参与成像，这就是大气散射模型中的大气光成像模型。计算机视觉领域所描述??的大气散射模型就是由入射光衰减模型和大气光成像模型共同组成的，如图５．１所示。??＇?Ｏ??大气散时?．／、＾??＼，?Ｗ??Ｃ?坏境光?＼?＼?／＼??￣￣Ｌ?二??…３?■?——Ａ?Ａ????－—?????衰减光?ｚＶ，?反射光场則标??大气散时??图５．１大气散射模型??Ｆｉｇ．?５．１?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ??１）入射光衰减模型??－２７?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于引导滤波图像分层的红外图像细节增强算法[J]. 葛朋,杨波,韩庆林,刘鹏,陈树刚,胡窦明,张巧燕. 红外技术. 2018(12)
[2]宽动态红外图像增强算法综述[J]. 周永康,朱尤攀,曾邦泽,胡健钏,欧阳慧明,李泽民. 激光技术. 2018(05)
[3]图像梯度场双区间均衡化的细节增强[J]. 丁畅,董丽丽,许文海. 电子学报. 2017(05)
[4]结合PCNN分割和模糊集理论的红外图像增强[J]. 苏娟,李冰,王延钊. 光学学报. 2016(09)
[5]基于改进Kalman滤波的可见光极小目标TBD跟踪方法[J]. 胡本川,张国宾,张建龙,王勇. 数据采集与处理. 2016(04)
[6]消除阶梯效应与增强细节的变分Retinex红外图像增强算法[J]. 温海滨,毕笃彦,马时平,何林远. 光学学报. 2016(09)
[7]基于局部梯度场均衡化的图像增强方法[J]. 董丽丽,丁畅,许文海. 光电子·激光. 2016(05)
[8]结合天空识别和暗通道原理的图像去雾[J]. 李加元,胡庆武,艾明耀,严俊. 中国图象图形学报. 2015(04)
[9]基于去雾模型的红外图像对比度增强[J]. 李毅,张云峰,张强,耿爱辉,陈娟. 中国激光. 2015(01)
[10]基于梯度直方图变换增强红外图像的细节[J]. 赵文达,续志军,赵建,王鹤,王飞. 光学精密工程. 2014(07)
博士论文
[1]海面目标红外检测方法研究[D]. 王斌.大连海事大学 2018
[2]复杂背景下末制导红外目标检测、跟踪技术研究[D]. 赵菲.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]基于大气散射模型的图像去雾算法研究[D]. 龚晓婷.长春理工大学 2019
[2]基于多尺度变换的红外与可见光图像融合技术研究[D]. 林子慧.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2019
[3]海面目标场景红外图像增强算法研究[D]. 邹良钰.大连海事大学 2017
[4]海面遇险目标搜寻用成像系统的设计[D]. 刘佳俊.大连海事大学 2016
[5]基于红外成像的海上搜救技术研究[D]. 王瑶.大连海事大学 2008
本文编号：3438516
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