水下圖像增強(qiáng)算法的研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是海洋開(kāi)發(fā)時(shí)代，現(xiàn)在己成為全球共識(shí)。在人口急劇膨脹、陸地資源日益枯竭、環(huán)境不斷惡化的情況下，開(kāi)發(fā)海洋資源是一項(xiàng)影響深遠(yuǎn)的、面向21世紀(jì)的戰(zhàn)略選擇。 水下圖像的分析和識(shí)別是海洋研究和開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，而水下圖像是重要依據(jù)。但是由于水下圖像成像條件復(fù)雜、質(zhì)量較差，難以直接用于海洋工程、海洋科學(xué)研究及軍事等方面，給實(shí)際操作和科研帶來(lái)了很大的難題。因此我們需要對(duì)水下圖像作相應(yīng)的增強(qiáng)處理，使之更加利于圖像的高級(jí)處理，更加符合

2、人類的視覺(jué)特性和機(jī)器識(shí)別的要求。 本文研究的重點(diǎn)是各種圖像增強(qiáng)算法以及其在水下圖像方面的應(yīng)用，主要工作如下： 首先，從圖像增強(qiáng)的基本理論出發(fā)，詳細(xì)介紹了目前幾種主要的圖像增強(qiáng)方法，比較現(xiàn)有的水下圖像增強(qiáng)技術(shù)，分析了其實(shí)用性和局限性。然后，闡述了水下光學(xué)特性以及水下圖像的成像原理，為課題研究提供了理論依據(jù)。 其次，本文首次采用等功率譜的同態(tài)濾波法對(duì)實(shí)際水下圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。同態(tài)濾波法可以消除圖像上照明不均的問(wèn)題，增

3、強(qiáng)暗區(qū)的圖像細(xì)節(jié)，同時(shí)又不損失亮區(qū)的圖像細(xì)節(jié)。而等功率譜法能有效的抑制低頻分量，更多的保留高頻分量。實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)節(jié)對(duì)比度差、分辨不清的水下圖像用等功率譜同態(tài)濾波處理后，圖像畫面亮度比較勻稱，細(xì)節(jié)得以增強(qiáng)。 然后，在總結(jié)上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)水下圖像的成像規(guī)律和圖像特性，同時(shí)結(jié)合小波變換的優(yōu)點(diǎn)，本文對(duì)等功率譜同態(tài)濾波法進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，選用更為合適的系統(tǒng)傳遞函數(shù)，能更為有效的保留高頻成分，增強(qiáng)局部細(xì)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出的這種