高分辨率圖像的快速去霧方法研究.pdf

1、隨著安防科技的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，高清攝像頭在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的使用，比如高速公路、城市道路、航海、航拍等。近些年來，中國等發(fā)展中國家經(jīng)常遭受霧霾等惡劣天氣的侵襲，在這種極端天氣情況下，高清攝像頭會受到大氣中固體小顆粒和小液滴的影響，拍攝的圖像往往丟失主要信息，從而導(dǎo)致依賴于視覺的機(jī)器設(shè)備無法可靠的工作，影響航空海運(yùn)的安全。各國的研究人員針對降質(zhì)圖像的增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，也取得了一定的研究成果。然而，高清攝像頭拍攝的高分辨率圖

2、像的數(shù)據(jù)量較大，去霧處理過程耗時(shí)較長，現(xiàn)有圖像去霧算法的運(yùn)算速度無法滿足其工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用需求。因此，迫切需要一種面向高分辨率圖像的快速去霧算法。
　　為了實(shí)現(xiàn)高分辨率圖像的實(shí)時(shí)去霧，本文在分析和研究暗通道先驗(yàn)去霧算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于壓縮采樣的高分辨率圖像去霧方法。該方法首先對原圖像進(jìn)行壓縮并利用壓縮圖像計(jì)算暗通道圖，然后在大規(guī)模浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算之后將有損的透射率用最鄰近插值放大到原來大小，最后根大氣散射模型對霧圖進(jìn)行清晰化處理

3、。為了驗(yàn)證本文方法的有效性和實(shí)用性，本文從不同分辨率、塊大小、采樣率情況下的去霧時(shí)間、去霧效果進(jìn)行分析，并與已有去霧算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的高分辨圖像去霧算法能夠在保持較好的去霧效果的同時(shí)，有效地降低了去霧圖像計(jì)算透射率圖的時(shí)間復(fù)雜度，從而實(shí)現(xiàn)了高分辨率圖像的實(shí)時(shí)去霧。
　　針對因基于暗通道去霧算法而帶來的“光暈效應(yīng)”和天空失真的問題，本文提出了一種天空區(qū)域視覺感知優(yōu)化的去霧算法。該方法首先利用暗通道對圖

4、像的天空區(qū)域進(jìn)行粗分割，然后采用“迭代分割法”進(jìn)行二次細(xì)分，最后對天空區(qū)域進(jìn)行視覺感知優(yōu)化處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文提出的天空區(qū)域視覺感知優(yōu)化的去霧算法能夠有效解決“光暈效應(yīng)”和天空失真問題，恢復(fù)天空區(qū)域真實(shí)自然的色彩，取得了較好的去霧效果。
　　最后，本文在上述關(guān)鍵算法研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一個(gè)高分辨率圖像去霧系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于對輸入圖像使用本文去霧算法進(jìn)行圖像清晰化處理，明顯提高了圖像對比度和清晰度。該系統(tǒng)還整合了其他經(jīng)典去霧算