雨霧條件下圖像與視頻的清晰復(fù)原技術(shù)研究.pdf

1、惡劣的天氣(如霧、雨、雪等)給工業(yè)生產(chǎn)及人們的各種社會(huì)生活帶來(lái)了很大影響，因此惡劣氣象條件下所拍攝到圖像和視頻的清晰復(fù)原技術(shù)在目標(biāo)識(shí)別、遙感、交通導(dǎo)航及軍事國(guó)防等領(lǐng)域都具有重大的應(yīng)用價(jià)值，目前已經(jīng)成為圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文主要針對(duì)霧、雨兩種天氣情況下獲取的降質(zhì)圖像及視頻，研究其物理形成機(jī)制并建立衰減模型，運(yùn)用基于物理的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨霧條件下圖像及視頻的清晰復(fù)原和雨場(chǎng)景的生成。 本文第一章簡(jiǎn)述了數(shù)字圖像處理

2、的一些基本概念，圖像復(fù)原的經(jīng)典方法，并對(duì)雨霧條件下圖像及視頻成像和復(fù)原的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧。 本文第二章提出了一種新的基于單幅圖像的簡(jiǎn)單有效的霧化圖像清晰復(fù)原方法。該方法充分利用圖像本身的信息，提出了應(yīng)用廣泛的深度估計(jì)模型，利用基于物理的單參數(shù)復(fù)原模型可得到較好的復(fù)原效果；基于局部深度突變的后期修復(fù)模型使得復(fù)原效果更加自然和完善。 以往的基于物理的霧化圖像復(fù)原算法大多需要多次調(diào)節(jié)參數(shù)，并通過(guò)視覺(jué)來(lái)判斷復(fù)原效果；本文

3、第三章提出了最小失真意義下的最佳恢復(fù)算法。該算法充分利用信息論中投影失真的方向正交性，巧妙地將信息論中的失真理論運(yùn)用到圖像復(fù)原的工作中，根據(jù)大氣衰減的物理機(jī)制，建立了最小失真意義下的最優(yōu)復(fù)原模型，使得復(fù)原結(jié)果更加客觀、完善。 雨場(chǎng)景的視頻生成和視頻去雨是一個(gè)很有意思并且應(yīng)用廣泛的課題，本文第四章提出了動(dòng)態(tài)雨場(chǎng)景的生成和視頻去雨的新方法。首先，根據(jù)三維雨場(chǎng)景的成像特點(diǎn)，建立雨滴的掩模，利用單幅圖像，生成動(dòng)態(tài)雨場(chǎng)景的視頻，并且對(duì)雨滴