基于CUDA的沙塵成像環(huán)境下的視頻實時增強(qiáng)系統(tǒng).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，基于圖像/視頻處理的智能技術(shù)在交通監(jiān)控、公共安全等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在沙塵天氣下，由于沙塵對光線有散射和吸收的作用，會使所成圖像嚴(yán)重劣化。沙塵圖像往往會出現(xiàn)嚴(yán)重的泛紅，整體偏黑，模糊不清，對比度降低，彩色圖像還會出現(xiàn)嚴(yán)重的色彩偏移和顏色失真，嚴(yán)重影響各種基于視頻的應(yīng)用系統(tǒng)性能。而沙塵圖像增強(qiáng)算法能有效改善圖像的質(zhì)量，提升各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)特別是應(yīng)用于道路安全和公共安全的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
　　目前

2、國內(nèi)外對沙塵圖像增強(qiáng)的研究較少，而霧天圖像的成像原理與沙塵最為接近。霧天圖像增強(qiáng)算法大致可以分為基于對比度增強(qiáng)的算法和基于物理模型的增強(qiáng)算法。本文在分析了沙塵圖像退化原因的基礎(chǔ)上，并權(quán)衡硬件實現(xiàn)的復(fù)雜度，提出一種綜合顏色恒常和局部對比度增強(qiáng)的沙塵圖像增強(qiáng)算法，并實現(xiàn)基于CUDA的沙塵視頻實時增強(qiáng)系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　一、提出綜合顏色恒常和局部對比度增強(qiáng)的沙塵圖像增強(qiáng)算法
　　傳統(tǒng)的去霧算法應(yīng)用于沙塵圖像增

3、強(qiáng)會出現(xiàn)顏色失真、對比度降低等問題。本文在分析沙塵圖像成像原理的基礎(chǔ)上，提出了一種新的顏色恒常算法—基于統(tǒng)計方法的顏色恒常算法，并結(jié)合限制對比度自適應(yīng)直方圖均衡算法，提出一種新的沙塵圖像增強(qiáng)算法，針對沙塵圖像中容易出現(xiàn)的顏色失真和對比度下降的退化現(xiàn)象進(jìn)行有效處理。實驗結(jié)果與其他算法結(jié)果比較，具有明顯的優(yōu)勢。
　　二、實現(xiàn)基于CUDA的沙塵視頻實時增強(qiáng)系統(tǒng)
　　沙塵視頻的實時增強(qiáng)對于算法的計算速度有著嚴(yán)苛的要求，因此本文提出一