水下圖像增強算法的研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是海洋開發(fā)時代，現(xiàn)在己成為全球共識。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，開發(fā)海洋資源是一項影響深遠(yuǎn)的、面向21世紀(jì)的戰(zhàn)略選擇。 水下圖像的分析和識別是海洋研究和開發(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，給實際操作和科研帶來了很大的難題。因此我們需要對水下圖像作相應(yīng)的增強處理，使之更加利于圖像的高級處理，更加符合

2、人類的視覺特性和機(jī)器識別的要求。 本文研究的重點是各種圖像增強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方法，比較現(xiàn)有的水下圖像增強技術(shù)，分析了其實用性和局限性。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)濾波法對實際水下圖像進(jìn)行增強處理。同態(tài)濾波法可以消除圖像上照明不均的問題，增

3、強暗區(qū)的圖像細(xì)節(jié)，同時又不損失亮區(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。實驗證明，細(xì)節(jié)對比度差、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。 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，同時結(jié)合小波變換的優(yōu)點，本文對等功率譜同態(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，增強局部細(xì)節(jié)。通過實驗驗證，本文提出的這種