數(shù)字圖像去霧與超分辨率重建算法研究.pdf

1、在很多應(yīng)用情形下，人們總是需要或期望得到信息豐富的高質(zhì)量視頻圖像。但現(xiàn)今絕大多數(shù)視覺系統(tǒng)，特別是視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由于受到外界環(huán)境、成像技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等諸多因素的限制，導(dǎo)致或被迫使圖像退化、細(xì)節(jié)信息不豐富、對比度降低，使得獲取的圖像視覺效果并不理想，影響主觀觀察和客觀評價(jià)，不利于發(fā)揮視覺系統(tǒng)的效用。與此同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，隨著需求的提高和期望值的增大，人們對圖像質(zhì)量的要求卻越來越高，尤其是一些用于事后取證的視頻圖像，要求能夠準(zhǔn)確辨

2、認(rèn)圖像中的人臉、車牌等感興趣目標(biāo)。于是，有效地恢復(fù)出人們所期望品質(zhì)的圖像，提高圖像的清晰度，就變得十分重要。
　　 目前，圖像清晰化處理技術(shù)主要包含圖像去霧和超分辨率重建等。去霧技術(shù)是為了恢復(fù)含霧圖像的對比度和真實(shí)色彩，重現(xiàn)理想天氣條件下拍攝的清晰圖像。超分辨率重建技術(shù)是為了彌補(bǔ)實(shí)際成像系統(tǒng)硬件條件的限制，通過信號(hào)處理的方法，將退化的低分辨率圖像融合為質(zhì)量更佳的高分辨率圖像，并去除低分辨率圖像中的模糊和噪聲。本文針對圖像處理領(lǐng)域

3、的這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在國內(nèi)外眾多專家學(xué)者的研究成果基礎(chǔ)之上，進(jìn)行學(xué)習(xí)探討，完成的主要工作如下：
　　 1)去霧方面，研究實(shí)現(xiàn)了基于暗原色先驗(yàn)的單一圖像去霧算法，并通過大量實(shí)驗(yàn)分析與討論，發(fā)現(xiàn)其不足之處并推導(dǎo)出一種改進(jìn)方法——引入容差機(jī)制。改進(jìn)后的算法能更有效地處理不滿足暗原色先驗(yàn)的明亮區(qū)域，糾正這類區(qū)域錯(cuò)誤估計(jì)的透射率，從而克服原算法在處理這些區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的色彩失真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，恢復(fù)圖像消除了色彩失真，視覺效果得以顯著提高。

4、r>　　 2)超分辨率重建方面，針對傳統(tǒng)POCS（凸集投影）算法的局限性，提出一種基于POCS框架的時(shí)空聯(lián)合自適應(yīng)視頻超分辨率重建算法。通過引入時(shí)空聯(lián)合自適應(yīng)機(jī)制，算法有效減緩了錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)估計(jì)信息對重建圖像質(zhì)量的影響，克服傳統(tǒng)POCS算法對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)劇烈的視頻序列重建時(shí)存在的噪聲放大效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法有效緩解了噪聲放大，重建圖像主觀質(zhì)量得到了明顯的增強(qiáng)，提高了信噪比。
　　 本文就圖像清晰化處理中的兩大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究