沙塵天氣圖像清晰化處理方法研究.pdf

1、沙塵天氣下，小砂礫會懸浮在空中對在大氣中傳播的光線造成吸收、散射等影響。使得透射光強度被衰減，最后進入圖像采集設(shè)備的光線發(fā)生較為嚴(yán)重的變化，導(dǎo)致圖像不清晰，細節(jié)信息減少。采集得到的圖像呈現(xiàn)對比度下降、圖像動態(tài)范圍被壓縮造成模糊不清等問題。因此，對沙塵天氣圖像進行圖像對比度增強，恢復(fù)細節(jié)信息等操作。減小環(huán)境因素對智能管理、衛(wèi)星遙感等戶外圖像采集系統(tǒng)的影響和限制，對于有效提高日常工作的穩(wěn)定性具有重大的實際應(yīng)用意義。
　　本文從圖像增強

2、處理方法和物理模型處理方法兩方面對圖像清晰化處理基本方法進行學(xué)習(xí)，特別對霧霾天氣圖像清晰化處理方法進行深入研究。最后分別從基于圖像增強與基于物理模型兩方面提出沙塵圖像清晰化處理方法。
　　(1)基于圖像增強的圖像清晰化處理方法:本文提出兩種沙塵圖像清晰化方法，對比度線性拉伸Retinex沙塵圖像清晰化方法以及Retinex算法聯(lián)合雙邊濾波沙塵圖像清晰化方法。利用Retinex算法對沙塵圖像進行處理，去除沙塵天氣對于圖像顏色的干擾，

3、并且增加圖像對比度，提高圖像亮度。同時這兩種方法包含自適應(yīng)的對比度拉伸和雙邊濾波方法，使得圖像清晰度進一步提高，局部細節(jié)得到增強，最終處理結(jié)果從主觀和客觀角度來看都達到了沙塵圖像清晰化的效果。以寧夏銀川市黃河路沙塵圖像為例，其中原圖像、對比度線性拉伸Retinex沙塵圖像清晰化結(jié)果以及Retinex算法聯(lián)合雙邊濾波沙塵圖像清晰化結(jié)果，三幅圖像的評價指標(biāo)，信息熵分別為:11.290、13.387、16.113; SSIM分別為:1、0.9

4、40、0.946;細節(jié)強度分別為:0.282、0.313、0.326。并且兩種方法對相同圖像運算時間分別為:7.1082s、8.0024s。
　　(2)基于物理模型的圖像清晰化處理方法:本文以He Kaiming在2009年提出的暗通道優(yōu)先去霧方法為基礎(chǔ)提出基于暗通道先驗理論的沙塵清晰化處理方法。首先利用Retinex算法做圖像預(yù)處理，去除沙塵天氣圖像中最主要的顏色干擾，然后利用暗通道優(yōu)先理論對預(yù)處理后的圖像進行清晰化處理，同時對