惡劣天氣下退化圖像復(fù)原方法研究.pdf

1、隨著計算機(jī)視覺系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性要求也隨之提高。為了保證戶外視覺系統(tǒng)全天候正常地工作，必須要求系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的天氣狀況。本文研究了戶外計算機(jī)視覺系統(tǒng)中常遇到的惡劣天氣下圖像質(zhì)量退化的機(jī)理，并重點研究了霧霾天氣下退化圖像的復(fù)原問題，采用基于物理模型的天氣退化圖像復(fù)原方法，對天氣退化圖像進(jìn)行了復(fù)原。復(fù)原后圖像的視覺效果明顯改善，清晰程度顯著提高。該研究結(jié)果對提高戶外視覺系統(tǒng)的性能有重要的作用。

2、本文主要對霧霾天氣下退化圖像的復(fù)原技術(shù)進(jìn)行了研究，根據(jù)戶外天氣圖像的退化機(jī)理，分析了大氣散射模型和大氣調(diào)制傳遞函數(shù)模型，分別利用這兩種物理模型對霧霾天氣下的退化圖像進(jìn)行復(fù)原，并將基于物理模型的天氣退化圖像復(fù)原方法和圖像復(fù)原的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了比較，并通過圖像質(zhì)量參數(shù)對比較結(jié)果進(jìn)行了分析。 大氣散射模型表明，場景點的亮度和彩色圖像的色彩效果都是由直接傳輸和大氣光散射共同作用的結(jié)果，由于在晴朗的天氣下直接傳輸起主要作用，則可通過分離出直

3、接傳輸部分的亮度和色彩，濾除天氣退化圖像中大氣光的作用來復(fù)原霧霾環(huán)境下的天氣退化圖像。 大氣調(diào)制傳遞函數(shù)模型表明，可以將惡劣天氣對圖像質(zhì)量的影響作為視覺系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)的一個分量。通過已知天氣信息估計大氣調(diào)制傳遞函數(shù)，濾除天氣退化圖像中大氣調(diào)制傳遞函數(shù)的影響，即可得到近似晴朗天氣下的復(fù)原圖像。 仿真結(jié)果表明，基于物理模型的天氣退化圖像復(fù)原方法，對霧霾天氣下的退化圖像有較好的復(fù)原效果，得到的復(fù)原圖像的圖像質(zhì)量明顯改善，清晰