基于NSCT的偏微分方程的水下圖像去噪算法和研究.pdf

1、近年來,海洋資源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。在海洋監(jiān)測與開發(fā)上,水下圖像處理與識別已逐漸成為一個海洋研究的熱點方向。由于拍攝環(huán)境復(fù)雜,水下圖像往往失真嚴重,水的吸收作用將導(dǎo)致傳輸過程中光線衰減,水的散射作用又會使整個成像呈現(xiàn)霧化效果。因此,有效地去除水下圖像的噪聲,最大限度的還原出原始圖像,已經(jīng)成為水下圖像處理的一個重要的研究課題。本文在深入研究水下后向散射噪聲模型的基礎(chǔ)上,對比分析了幾種典型的偏微分方程去噪模型,提

2、出了結(jié)合非下采樣Contourlet變換、自適應(yīng)全變差去噪模型和巴特沃斯高通濾波器來去除水下圖像中噪聲的算法。工作主要有以下幾個方面:
　　1、對水下成像系統(tǒng)及水下后向散射噪聲模型進行了深入研究。根據(jù)水下光傳播和水下成像系統(tǒng)的特性,分析了水下圖像降質(zhì)的原因,并深入研究了水下圖像的退化模型,分析導(dǎo)致圖像退化的前向散射和后向散射的傳遞函數(shù)。
　　2、利用偏微分方程去除水下圖像噪聲的算法研究。詳細闡述幾種偏微分方程的基本原理,包括

3、P-M非線性擴散模型、Cattle選擇平滑模型、退化擴散模型、四階PDE去噪模型、全變差去噪模型、自適應(yīng)全變差去噪模型,簡單分析了各種模型的優(yōu)缺點,并給出了幾種典型偏微分方程去噪模型仿真結(jié)果,對實驗結(jié)果進行了分析和比較。
　　3、提出了非下采樣Contourlet變換、自適應(yīng)全變差去噪模型和巴特沃斯高通濾波器相結(jié)合的水下圖像去噪方法。闡述了Contourlet變換和非下采樣Contourlet變換的結(jié)構(gòu)和原理,并對巴特沃斯高通濾波