全景視覺(jué)的圖像增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、自從數(shù)字圖像產(chǎn)生以來(lái)，人類對(duì)于客觀世界的描述越來(lái)越具象化了，圖像的直觀性使其承載了大量的信息，據(jù)統(tǒng)計(jì)，人所獲得的信息70％都來(lái)源于視覺(jué)，圖像的可視化為人們提供了可供觀察的畫面，同時(shí)也為后續(xù)的信息處理與利用提供了豐富的信息源，為了使圖像中人們所需的信息涵蓋量更大、細(xì)節(jié)更豐富，人們往往需要更為龐大和復(fù)雜的硬件設(shè)備，但當(dāng)硬件的發(fā)展受到客觀條件、制造成本等因素的制約時(shí)，從軟件的角度去彌補(bǔ)硬件的不足就顯得十分重要，因而有關(guān)圖像增強(qiáng)的處理一直都是數(shù)

2、字圖像研究的主要方向。
　　全景視覺(jué)系統(tǒng)是一種水平視角可達(dá)360°，單側(cè)視角接近或超過(guò)180°的視覺(jué)成像系統(tǒng)。全景視覺(jué)成像技術(shù)是一種依賴于幾何光學(xué)、成像元器件、圖像處理算法的興起、發(fā)展而逐步成長(zhǎng)起來(lái)的成像技術(shù)。它能比普通的圖像傳感器承載更多的信息，直觀性好，采樣周期短，目前已經(jīng)有越來(lái)越多的領(lǐng)域應(yīng)用到全景視覺(jué)圖像，這導(dǎo)致了人們對(duì)全景圖像質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，因此全景視覺(jué)圖像的增強(qiáng)研究具有著十分重要的意義，本文的研究正是針對(duì)全景視覺(jué)的

3、圖像增強(qiáng)技術(shù)，具體的研究?jī)?nèi)容包括:
　　首先，對(duì)全景視覺(jué)系統(tǒng)的成像模型給出了描述和闡釋，并且給出了全景視覺(jué)圖像的展開算法，豐富了全景視覺(jué)圖像的表達(dá)形式。本文也將針對(duì)全景視覺(jué)系統(tǒng)的柱面展開形式、透視展開形式、極坐標(biāo)系下的非展開形式和直角坐標(biāo)系下的非展開形式分別提出圖像增強(qiáng)方法。同時(shí)本文還給出了近年來(lái)圖像增強(qiáng)領(lǐng)域特別有效的手段——超分辨率(SR)增強(qiáng)的基本原理，以及針對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法。
　　其次，闡釋了最大后驗(yàn)概率(MAP)

4、的超分辨率增強(qiáng)方法，分析了圖像的退化模型，并且從數(shù)學(xué)理論的角度闡釋了模型最優(yōu)化的問(wèn)題，而后通過(guò)對(duì)該算法進(jìn)行方差分組賦權(quán)方面的改進(jìn)使之能夠從更多的低分辨率(LR)圖像中獲取冗余信息，同時(shí)也更好的適用于全景視覺(jué)圖像的透視展開圖像和柱面展開圖像。
　　然后，研究了基于學(xué)習(xí)型錐形塔的超分辨率增強(qiáng)的有關(guān)問(wèn)題。錐形塔模型是由金字塔模型發(fā)展而來(lái)，金字塔模型最初應(yīng)用在圖像多尺度融合上，但利用這種多尺度層級(jí)之間的比較可以進(jìn)行金字塔結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，

5、然后為了適應(yīng)全景視覺(jué)圖像在極坐標(biāo)系下的非展開形式，將金字塔模型改進(jìn)為錐形塔模型，以便能夠在全景視覺(jué)圖像不展開的情況下更好的利用原圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法對(duì)于全景視覺(jué)圖像的增強(qiáng)有良好的效果。
　　最后，本文建立了三維空間下的灰度曲面模型。傳統(tǒng)的退化模型需要逐個(gè)估計(jì)變形矩陣、模糊矩陣、采樣矩陣、加性噪聲等，每一個(gè)估計(jì)都會(huì)產(chǎn)生算法誤差，那么多個(gè)矩陣整合在一起的時(shí)候圖像的退化模型就會(huì)嚴(yán)重偏離實(shí)際情況，自然，根據(jù)逆退化過(guò)程增強(qiáng)得到的估計(jì)圖