基于颜色衰减先验的去雾方法研究及系统实现

发布时间：2021-10-31 11:46

　　雾、霾等不良天气条件下,户外场景的能见度急剧下降,导致成像设备采集的图像或视频出现了严重的退化现象,例如:色彩淡化、细节丢失及清晰度下降等,从而限制和影响了视频监控系统的正常运行。因此,如何提高视频监控系统中图像及视频去雾处理效果有着十分重要的现实意义。本文在单幅图像去雾算法研究的基础上,提出了一种适用于户外监控系统的视频去雾方法,并设计实现了两种不同类型的去雾系统。具体研究内容如下:（1）针对颜色衰减先验去雾算法的不足之处,提出了一种改进的颜色衰减先验去雾算法。首先,利用非线性场景深度模型代替原线性模型,在此基础上进行滤波优化处理,从而恢复出更加准确的场景深度信息;其次,自定义一种景深与景深指数函数乘积的大气散射系数函数,并借助大量图像实验求取函数未知参数的最佳取值,从而获得更加准确的大气散射系数;最后,通过增加相邻区域比较的策略方法,精确了四叉树的分割选取区域,从而进一步提高了大气光值选取的准确性。（2）提出了一种基于通用传输图的视频去雾方法。该方法首先根据视频监控背景相对静止的特性,采用统计平均的方法提取出视频中的公共背景图;然后利用上述提出的改进单幅图像去雾方法获取公共背景图的... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

雾天交通场

大气散

西安理工大学硕士学位论文8生瑞利散射时，未被光线照射的区域呈现暗黑色，而被照射到的其他区域则呈现亮蓝色。当粒子直径大于入射波长的0.03倍时，此时发生的散射现象叫做Mie散射[42]。当外界环境处于雾、霾天气状况下时，其大气粒子直径与可见光波长大体相当，由此产生的大气散射现象为Mie散射[43]，如图2-l(b)所示。(a)瑞利散射(b)Mie散射图2-1大气散射类别Fig.2-1Thecategoryofatmosphericscattering天空颜色与大气散射之间的关系大致有以下解释：由于瑞利散射强度和可见光波长成反比，所以在太阳光谱中蓝光具有最大能量。因此，当天气处于晴朗状态时，其天空颜色一般显淡蓝色。而当天气处于阴霾状态时，Mie散射占主导地位，天空就变得灰白。(a)晴天(b)雾天图2-2天气状态与天空颜色的关系Fig.2-2Therelationshipbetweenweatherstatusandskycolor2.1.2大气散射模型大气散射模型是基于Mie散射理论出发而提出的一种用于描述雾天场景下光传播特性的物理模型。它是了解雾天图像退化成因及物理退化过程的关键理论。从上一节可知，成像设备在雾天采集图像的过程中，由于大气散射现象会损失一部分入射光，因此导致图像的成像过程变得更为复杂。除此之外，在雾天场景下发生的散射现象基本上都符合Mie散射理论[44]。由Mie散射理论可知，雾天场景下进入成像设备的光线主要分成两部分：一是目标反射光经过大气散射进入成像设备的部分，二是大气

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应权重Retinex和小波变换的彩色图像增强算法[J]. 冯红波,李萍,王博.  无线电工程. 2020(01)
[2]基于融合与高斯加权暗通道的单幅图像去雾算法[J]. 张晨,杨燕.  光子学报. 2019(01)
[3]基于亮度对比度增强与饱和度补偿的快速图像去雾算法[J]. 曹绪民,刘春晓,张金栋,林宇航,赵锦威.  计算机辅助设计与图形学学报. 2018(10)
[4]结合天空区域识别的单幅图像去雾方法[J]. 李尧羿,杜宇超,顾振飞.  计算机工程与应用. 2018(19)
[5]彩色图像增强技术的研究[J]. 苗水清,张静,白海涛.  山东工业技术. 2018(17)
[6]基于颜色衰减先验的小波融合图像去雾[J]. 张敏,张一凡,王园宇.  计算机工程与应用. 2018(12)
[7]基于开运算暗通道和优化边界约束的图像去雾算法[J]. 杨红,崔艳.  光子学报. 2018(06)
[8]改进的异质大气光估计的图像去雾算法[J]. 余朋,文小琴,汪兆栋,贺乐.  计算机工程与设计. 2018(03)
[9]基于改进容差机制的图像去雾算法[J]. 杨斌,林志贤,郭太良.  计算机工程. 2019(01)
[10]改进的暗原色先验理论视频去雾算法研究[J]. 覃宏超,李炎炎,龙伟,赵瑞朋,王倩.  计算机工程与应用. 2018(16)

硕士论文
[1]图像及视频去雾算法研究及实现[D]. 郭聪.电子科技大学 2018
[2]视频监控系统中去雾方法的研究及其实现[D]. 王一帆.东南大学 2015



本文编号：3468074