基于OpenCL的圖像去霧算法研究.pdf

1、圖像去霧是近些年在圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),在智能交通,軍事,監(jiān)視系統(tǒng),遙感系統(tǒng)等領(lǐng)域中都有著極為重要的應(yīng)用價(jià)值。目前,針對(duì)圖像去霧的方法主要有兩種:一種是基于圖像增強(qiáng)的算法,另一種是基于圖像復(fù)原的算法。圖像增強(qiáng)的方法不需要物理模型,主要是通過(guò)增強(qiáng)對(duì)比度來(lái)突出圖像的細(xì)節(jié)部分,算法實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單,但是去霧效果卻沒有圖像復(fù)原的算法好。大部分基于圖像復(fù)原的算法去霧效果很好,可算法的復(fù)雜度很高,計(jì)算量很大,實(shí)現(xiàn)過(guò)程耗時(shí)很長(zhǎng),暗通道假設(shè)算法就是這

2、樣的一種算法。
　　目前,暗通道假設(shè)去霧算法的研究重點(diǎn)大多集中在去霧算法和圖像的去霧效果上,對(duì)算法加速的研究還很有限,而這種算法由于其具有去霧過(guò)程耗時(shí)很長(zhǎng)的缺點(diǎn),難以得到工程上的廣泛應(yīng)用。針對(duì)這種現(xiàn)狀,本文把研究重點(diǎn)放在算法的加速上,通過(guò)利用OpenCL并行編程規(guī)范和GPU并行構(gòu)架實(shí)現(xiàn)對(duì)暗通道假設(shè)算法的并行加速,為未來(lái)的工程實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。
　　首先,本文研究了并行計(jì)算技術(shù)。通過(guò)對(duì)目前并行實(shí)現(xiàn)方法和并行設(shè)備的分析、對(duì)比,總結(jié)出

3、并行計(jì)算流程和目前并行架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),繼而又對(duì)GPU架構(gòu)進(jìn)行分析總結(jié),為后續(xù)的算法并行實(shí)現(xiàn)做好鋪墊。
　　然后,本文詳細(xì)的分析了暗通道假設(shè)去霧算法。這種算法以大氣物理模型為基礎(chǔ),大氣物理模型主要包括衰減項(xiàng)和大氣光項(xiàng)。在以上理論研究的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出了霧天圖像的降質(zhì)模型,針對(duì)于降質(zhì)模型中的大氣光A和透射率t(x)這兩個(gè)參數(shù),給出了暗通道假設(shè)去霧算法求解過(guò)程,并對(duì)細(xì)化透射率t(x)的幾種方法進(jìn)行了對(duì)比分析,總結(jié)出適合并行實(shí)現(xiàn)的方法和求解去霧