內(nèi)河霧天海事視頻清晰化方法研究.pdf

1、霧天視頻清晰化處理是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的熱門研究領(lǐng)域之一，特別是近幾年來(lái)，我國(guó)較大范圍的霧天逐漸增多，其研究和應(yīng)用獲得了前所未有的發(fā)展。本文的研究對(duì)象是內(nèi)河及周邊的霧天圖像和視頻，該領(lǐng)域由于其客觀的特殊性，研究仍然處于初級(jí)探索和試驗(yàn)階段。因此，在內(nèi)河具體場(chǎng)景應(yīng)用和描述視頻退化原理等方面，從視覺(jué)角度和視頻分析出發(fā)，改善清晰化效果是一項(xiàng)緊迫而必要的研究課題。
　　本文在已有成果基礎(chǔ)上，分析內(nèi)河霧天圖像質(zhì)量下降及退化機(jī)理，研究?jī)?nèi)河霧天圖像清晰化

2、方法和評(píng)價(jià)手段，進(jìn)而擴(kuò)展到視頻清晰化研究領(lǐng)域。通過(guò)分析現(xiàn)有霧天圖像源，歸納總結(jié)顏色、對(duì)比度和頻譜等基礎(chǔ)特征，提出內(nèi)河霧天圖像區(qū)別于其他場(chǎng)景的特性，探索霧天視頻清晰化處理技術(shù)。另外，本文的工作可以為改善霧天內(nèi)河視覺(jué)系統(tǒng)性能提供一定的理論支持和解決方案。本文完成的工作具體如下：
　　(1)內(nèi)河霧天單幅圖像清晰化方法研究
　　在分析國(guó)內(nèi)外霧天圖像清晰化方法現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)圖像清晰化方法在內(nèi)河場(chǎng)景應(yīng)用存在的問(wèn)題，基于圖像增強(qiáng)和復(fù)

3、原混合方法提出內(nèi)河霧天海事圖像清晰化方法。在此基礎(chǔ)上，本文通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出該方法的優(yōu)點(diǎn)及不足后，進(jìn)而提出一種基于局部最優(yōu)大氣光傳輸圖的內(nèi)河霧天海事圖像清晰化方法，實(shí)現(xiàn)內(nèi)河霧天海事圖像快速清晰化的目標(biāo)。
　　(2)內(nèi)河霧天視頻清晰化方法研究
　　運(yùn)用霧天成像圖像模型及內(nèi)河霧天海事圖像清晰化方法，本文提出基于時(shí)空一致性和景深估計(jì)兩種內(nèi)河霧天視頻清晰化方法。前者利用視頻相鄰幀的信息冗余性，修正內(nèi)河霧天海事視頻序列單幀大氣光傳

4、輸圖估計(jì)值，以此實(shí)現(xiàn)內(nèi)河霧天視頻清晰化；后者拋開(kāi)清晰化后具體應(yīng)用不關(guān)心畫(huà)面色調(diào)的特點(diǎn)，重點(diǎn)解決清晰化方法和船舶自動(dòng)跟蹤實(shí)時(shí)性的實(shí)際需求，提出基于水面景深先驗(yàn)和視覺(jué)認(rèn)知的相對(duì)景深估計(jì)方法，依據(jù)船舶速度慢的統(tǒng)計(jì)規(guī)律選定合適關(guān)鍵幀間距，以此實(shí)現(xiàn)內(nèi)河霧天清晰化實(shí)時(shí)處理的目標(biāo)。
　　(3)霧天圖像清晰化效果評(píng)價(jià)方法研究
　　為客觀地評(píng)價(jià)清晰化方法的性能，本文對(duì)霧天圖像清晰化的效果評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了深入探討。針對(duì)研究對(duì)象內(nèi)河海事視頻圖像的特