井下視頻圖像降噪和增強(qiáng)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著礦山信息技術(shù)的發(fā)展,對(duì)監(jiān)控視頻圖像質(zhì)量等監(jiān)控記錄的信息含量要求日益迫切,應(yīng)急救援對(duì)救援通信設(shè)備中的視頻圖像處理技術(shù)也有了更高的要求。救援通信系統(tǒng)前端設(shè)備在視頻圖像處理方面還存在一定的問(wèn)題,其視頻采集端CCD攝像機(jī)在正常光照情況下可以正常工作,但是在礦井弱光線的環(huán)境下,加之視頻圖像采集過(guò)程中混入了大量噪聲,使得采集到的視頻圖像畫(huà)面層次不清晰甚至圖像模糊,在應(yīng)急救援時(shí),不能提供及時(shí)有效的信息。對(duì)此問(wèn)題,視頻圖像的降噪和對(duì)比度增強(qiáng)技術(shù)就顯

2、得尤為重要。
　　本課題來(lái)源于西安市應(yīng)用材料創(chuàng)新基金的一項(xiàng)研發(fā)任務(wù)—井下視頻圖像降噪與增強(qiáng)技術(shù)的研究。本文主要是對(duì)采集時(shí)的視頻圖像信號(hào)分析,包括攝像頭采集原理以及CAMERA處理模塊的視頻圖像格式和接口處的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),了解現(xiàn)場(chǎng)信息記錄儀采集端的主要噪聲源和井下視頻圖像的特點(diǎn);針對(duì)攝像頭采集前端的主要噪聲(攝像機(jī)的讀出噪聲)和井下視頻圖像的特征,利用噪聲模型,分析了傳統(tǒng)的維納濾波,均值濾波,中值濾波和同態(tài)濾波降噪技術(shù);研究了小波閾值降

3、噪,結(jié)合了維納濾波降噪的優(yōu)勢(shì),在閾值降噪的基礎(chǔ)上進(jìn)行了算法改進(jìn)。考慮了井下弱光線環(huán)境,對(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)行了對(duì)比度增強(qiáng),從四種經(jīng)典的對(duì)比度增強(qiáng)算法的理論著手,研究了該設(shè)備中的視頻圖像信號(hào)格式,結(jié)合了灰度線性變換和小波變換,在數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。
　　通過(guò)仿真分析,本文中提出的降噪和增強(qiáng)技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)降噪和增強(qiáng)技術(shù),明顯降低了視頻圖像噪聲的污染,使得圖像畫(huà)面的層次更加清晰,提高了井下視頻圖像的質(zhì)量,因此改進(jìn)技術(shù)在井下視頻