礦井非均勻照度下圖像增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，煤礦高效安全生產(chǎn)越來越受到大家的關(guān)注，礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外各大煤礦得到了廣泛應(yīng)用。井下攝像頭采集到的圖像會(huì)隨著拍攝位置、角度的不同出現(xiàn)光照不均勻的情況，導(dǎo)致獲取圖像后對(duì)圖像進(jìn)行分析與決策變得非常困難，因此在進(jìn)行圖像分析與決策之前首先需要對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)。
　　本學(xué)位論文針對(duì)煤礦井下復(fù)雜的拍攝環(huán)境，對(duì)常見的幾類可以改善非均勻照度圖像視覺效果的增強(qiáng)理論進(jìn)行了深入研究，并對(duì)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題和存在的缺點(diǎn)進(jìn)行分

2、析，提出了改進(jìn)的圖像增強(qiáng)方法。論文主要包括以下內(nèi)容：
　　首先針對(duì)煤礦井下拍攝圖像光照不均勻的特點(diǎn)，提出對(duì)空域的像素點(diǎn)進(jìn)行增強(qiáng)，通過比較直接對(duì)比度增強(qiáng)算法、反銳化掩膜增強(qiáng)算法和直方圖均衡化增強(qiáng)算法得到：直方圖均衡化圖像增強(qiáng)方法在處理低照度圖像方面有不錯(cuò)的視覺效果，但由于它在均衡化過程中會(huì)對(duì)灰度級(jí)進(jìn)行四舍五入，使得部分灰度級(jí)丟失，容易造成圖像失真。
　　然后提出將圖像在頻域內(nèi)進(jìn)行二維小波分解，分別對(duì)高頻和低頻分解圖像進(jìn)行增強(qiáng)。

3、低頻系數(shù)進(jìn)行閾值處理，高頻系數(shù)采用基于局部能量平均規(guī)則，增強(qiáng)細(xì)節(jié)信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法對(duì)用戶感興趣的細(xì)節(jié)區(qū)域做到了很好的增強(qiáng)，但是重構(gòu)圖像的平滑度比較低。
　　最后介紹了Retinex理論及其常見的幾種實(shí)現(xiàn)方法，并分析了常見方法在處理非均勻照度圖像時(shí)的局限性，創(chuàng)新性的提出了在Retinex方法分離亮度圖像的基礎(chǔ)上，先對(duì)待處理圖像進(jìn)行高斯核函數(shù)濾波，通過改變尺度參數(shù)調(diào)節(jié)初級(jí)濾波結(jié)果，然后再用迭代矢量法繼續(xù)對(duì)初級(jí)濾波結(jié)果進(jìn)行亮度圖像