基于水下圖像增強濾波方法的研究.pdf

1、二十一世紀是海洋開發(fā)時代,對于陸地資源有限、人口眾多,環(huán)境日趨惡化的中國來說,豐富的海洋資源能夠在一定程度上大大緩解中國目前所面臨的諸多困境,因此開發(fā)海洋是一項意義重大、影響深遠的工程。但是現(xiàn)在人們對海洋的了解還是非常很淺的,所以如何合理有效地利用這個潛能無限的寶藏是擺在科學工作者面前的一個難題。
　　 由于水下環(huán)境復雜,成像條件惡劣,從水下拍攝到的圖像往往淹沒在各種噪聲中。本文目的是嘗試對真實水下圖像進行圖像增強,力求提高圖像

2、的對比度,改善圖像質量。
　　 首先本文介紹了光對水下成像影響的光學特性、水下圖像特點、海水的光吸收特性和光散射特性,以及海水介質的其它重要固有光學特性參數(shù)。分析了包括海水對于光線的吸收特性,散射特性以及海水總的吸收特性,在討論海水的散射特性時,對純水的散射和海水的特性進行了比較和對比,并且分析了海水的前向散射和后向散射不同的物理過程和成因。
　　 其次本文分析了圖像增強的幾種常見方法。其中包括空域點處理增強、空域濾波增

3、強、頻域濾波增強。空域點處理增強中介紹了灰度修改技術、直方圖修正、圖像間的運算;空域濾波增強中介紹了平滑濾波器和銳化濾波器;頻域濾波增強中介紹了低通、高通、同態(tài)濾波。
　　 最后本文對真實的水下圖像進行分析研究。通過對水下圖像幾個參數(shù)的推導,得知水體的功率譜密度函數(shù)為一個高通濾波函數(shù)。對水下試驗圖進行圖像增強,實驗分別用了直方圖均衡化濾波和拉普拉斯銳化濾波兩種方法。從實驗結果圖可知,兩種效果對原始圖像都有一定的圖像增強效果,使原