水下視頻圖像復(fù)原算法的研究.pdf

1、本文的關(guān)注方向是核反應(yīng)堆工作站視頻圖像復(fù)原技術(shù)，從圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原這兩個方面，對改善水下環(huán)境的成像質(zhì)量進(jìn)行了深入研究。對由于核電站反應(yīng)堆工作時水中放射性粒子而對水下成像造成污染和由于水的湍流現(xiàn)象而造成的圖像不清晰，這兩種水下場景進(jìn)行圖像復(fù)原處理。由于在拍攝水下場景時其所含的放射性噪聲粒子具有高速度，隨機(jī)性和高復(fù)雜性，因此恢復(fù)這種失真的圖像是非常困難的技術(shù)。而在拍攝含有湍流現(xiàn)象的水下圖像時，其獲取的圖像會存在整體模糊和像素偏移的現(xiàn)象，因

2、此對不同類型的退化圖像，我們便采用不同的算法來對其進(jìn)行復(fù)原處理。本文介紹了圖像復(fù)原技術(shù)研究的相關(guān)背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及圖像復(fù)原的流程圖和主要算法，研究的重點是通過基于視頻相鄰幀間圖像的相關(guān)信息來對圖像進(jìn)行處理，來達(dá)到圖像復(fù)原的目的。主要完成了以下研究工作：
　　(1)針對在核反應(yīng)堆運(yùn)行期間保持水下圖像中的圖像細(xì)節(jié)的同時去除由放射性粒子噪聲的要求，通過遞歸地對比相鄰視頻幀間相同位置的像素值之差來區(qū)分噪聲點和非噪聲點，然后只對檢測出來的噪

3、聲點進(jìn)行濾波處理以得到復(fù)原圖像。由實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，這一算法在滿足保留原始圖像細(xì)節(jié)這一要求的同時，有效去除掉圖像中的噪聲點。這種方法與其他去噪算法相比，其運(yùn)算效率高，獲得成像質(zhì)量高?？梢栽趯崟r、動態(tài)的條件下，僅通過對視頻中相鄰幀間圖像之間的信息進(jìn)行分析來便可對水下目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像復(fù)原。
　　(2)針對水下由于湍流現(xiàn)象而引起的圖像抖動和圖像偏移問題，提出了通過B樣條非剛性配準(zhǔn)的圖像矯正方法。因為由水的湍流運(yùn)動而引起的像素偏移是非線性