單幅霧天圖像復(fù)原算法研究.pdf

1、惡劣天氣(雨,雪,霧)中充滿著大量的懸浮粒子,對光會產(chǎn)生散射和吸收作用,從而造成戶外拍攝圖像質(zhì)量下降。目前大多數(shù)視覺系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮天氣對視覺系統(tǒng)的影響,一般只適合晴朗的天氣。因此,惡劣天氣制約了視覺系統(tǒng)的推廣。而霧是一種常見的天氣現(xiàn)象,由它引起的圖像退化問題是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。因此,本文針對霧天圖像進(jìn)行復(fù)原算法的研究。
　　本文以Retinex理論和霧天退化模型為理論依據(jù),分別針對均勻和不均勻霧天退化圖像,實(shí)現(xiàn)圖像清

2、晰化的目的。針對均勻分布的霧,提出了圖像引導(dǎo)濾波的Retinex去霧算法;針對非均勻分布的霧,提出了基于粒子群的霧天圖像復(fù)原算法,在一定程度上解決了不均勻霧的問題。另外,對去霧算法提出了一種客觀評價(jià)的準(zhǔn)則。主要內(nèi)容有以下三個(gè)方面:
　　第一,針對霧天退化圖像,提出了基于圖像引導(dǎo)濾波器的Retinex去霧算法。Retinex算法處理的圖像往往存在偽影、噪聲增加和迭代求解耗時(shí)多問題。針對這些問題,提出利用兩次圖像引導(dǎo)濾波實(shí)現(xiàn)Retin

3、ex圖像增強(qiáng)的求解,并運(yùn)用多尺度小波融合的圖像增強(qiáng)框架,實(shí)現(xiàn)了基于兩次圖像引導(dǎo)濾波的多尺度Retinex去霧算法。
　　第二,針對目前大部分去霧算法對濃霧和不均勻霧適用性不強(qiáng),提出基于粒子群的霧天圖像復(fù)原算法。首先,推導(dǎo)出適合于不均勻霧的退化模型;其次,針對不均勻霧天退化模型參數(shù)過多的問題,提出了利用粒子群進(jìn)化算法估計(jì)模型中的參數(shù);最后,使用圖像引導(dǎo)濾波器實(shí)現(xiàn)快速有效的圖像復(fù)原。
　　第三,針對不同的霧天圖像復(fù)原效果,提出一