基于物理模型的霧天圖像復原研究.pdf

1、霧天環(huán)境下，空氣中懸浮的微小顆粒對場景的輻射以及大氣光的散射作用共同導致能見度嚴重不足，造成戶外視覺系統(tǒng)采集的圖像存在對比度、顏色保真度下降的退化現(xiàn)象，影響觀測者的視覺感受和有用信息的準確提取。因此，對霧天降質圖像進行還原處理具有重要的理論意義和廣闊的應用前景。當前的去霧方法在實際應用場景中存在諸多局限，圖像質量仍有較大的改善空間。本文分析了霧天成像的物理模型和退化機理，探索了圖像去霧的關鍵技術和實現(xiàn)方法。
　　本研究主要內容包括

2、：⑴在物理模型的基礎上分別利用引導濾波器、雙邊濾波器和遞歸濾波器的細化修復特性以及邊緣保持特性估計大氣耗散函數(shù)，計算霧最濃區(qū)域的平均值改進了大氣光強度的計算方式，對局部區(qū)域進行增強調節(jié)或弱化處理進一步改善了視覺效果。實驗表明，結合多種非線性平滑濾波方法的執(zhí)行效率較高，對顏色信息和細節(jié)特征的恢復非常有效。⑵針對現(xiàn)有方法普遍存在場景適應性不足的缺陷，提出了一種結合圖像融合與分割的去霧算法。采用形態(tài)學運算與加權融合的思想快速估計霧氣濃度，根據(jù)

3、圖像的整體亮度與局部方差設定分割閾值，準確定位霧最濃區(qū)域。主觀比較和客觀指標表明了所提出方法相比于現(xiàn)有方法而言，場景適應能力更強，復原效果和計算速度均有不同程度的提升。⑶針對圖像去霧后存在色調不佳、亮度偏暗的問題，提出一種基于人眼視覺特性的色調調整方案，采用簡單函數(shù)對韋氏定律曲線進行擬合，根據(jù)場景的霧氣濃度進行自適應調整。該方法通過很小的運算代價進一步完善了圖像質量。⑷針對道路場景和遙感圖像在工程應用中的清晰化需求，分析并列舉了這兩種特