【摘要】：霧和霾是海上常見天氣現(xiàn)象,霧和霾等惡劣天氣致使海上能見度下降,船舶監(jiān)控設(shè)備獲取的視頻流圖像往往發(fā)生嚴(yán)重降質(zhì),致使船舶駕駛員通過視覺獲取海上航行信息的可靠性下降,因此嚴(yán)重影響了船舶在霧天航行的安全性。為了提高船舶在霧天航行的安全性,本文對航海視覺信息增強(qiáng)系統(tǒng)展開了研究。論文主要完成以下工作：(1)提出了海上圖像去霧的改進(jìn)算法。通過建立海上霧天圖像的退化物理模型,并分析霧天海上圖像退化的原因和單幅圖像去霧的病態(tài)性,該算法針對He提出的暗黑通道估計(jì)大氣光的方法進(jìn)行了改進(jìn),采用暗黑通道先驗(yàn)知識初步估計(jì)海上圖像的透射率,利用引導(dǎo)圖像濾波對初步估計(jì)的透射率進(jìn)行細(xì)化,并針對海上大面積天空的特點(diǎn)對全局大氣光的估計(jì)進(jìn)行改進(jìn),最終根據(jù)霧天圖像的退化模型恢復(fù)出無霧圖像。(2)提出了視頻流實(shí)時(shí)去霧的改進(jìn)算法。該算法主要采用數(shù)學(xué)中不等式縮放理論估計(jì)出每幀有霧圖像的透射率和全局大氣光,然后根據(jù)霧天圖像退化的物理模型恢復(fù)出每幀無霧圖像。本文根據(jù)海上監(jiān)控視頻具有大面積天空和海水,對該實(shí)時(shí)去霧算法中的均值濾波參數(shù)和調(diào)節(jié)亮度參數(shù)依據(jù)航海目標(biāo)細(xì)節(jié)恢復(fù)程度和圖像對比度等因素進(jìn)行估計(jì),從而實(shí)現(xiàn)了海上監(jiān)控視頻圖像分辨率640×480下的實(shí)時(shí)去霧。(3)提出了航海視覺增強(qiáng)系統(tǒng)的架構(gòu),并初步實(shí)現(xiàn)了船舶航行信息和虛擬航海環(huán)境的虛實(shí)融合,并解決了航行信息虛實(shí)融合等一系列問題。本文實(shí)現(xiàn)了航海視覺增強(qiáng)系統(tǒng)中的視頻流去霧模塊,包括圖像去霧模塊和視頻去霧模塊；針對航海視覺增強(qiáng)系統(tǒng)中的虛擬通道模塊,本文實(shí)現(xiàn)了虛擬航海環(huán)境的實(shí)時(shí)繪制和航行信息虛實(shí)融合,為航海視覺增強(qiáng)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和開發(fā)打下了基礎(chǔ)。
【圖文】：

頻圖像的實(shí)時(shí)去霧研究有著理論和現(xiàn)實(shí)的迫切需要，是船舶監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)能在惡劣天氣逡逑下穩(wěn)定、可靠工作的保證。逡逑圖１．１是某輪在２０１３年海上航行時(shí)實(shí)拍的圖片。很明顯可Ｗ發(fā)現(xiàn)，由于受霧桯的影逡逑響，采集圖像的對比度下降，某些海上目標(biāo)的特征被覆蓋或模糊，基本無法識別和提取逡逑海上目標(biāo)的特征。因此，對海上視頻實(shí)時(shí)去霧的深入研究，可Ｗ恢復(fù)視頻圖像的對比度，逡逑復(fù)原某些重要航行目標(biāo)的細(xì)節(jié)信息，從而可Ｗ減少船舶胺控設(shè)備受到霧桯天氣的限制，逡逑提高其工作的穩(wěn)定性和可靠性，對航運(yùn)業(yè)的正常營運(yùn)有著重要的應(yīng)用價(jià)值。逡逑本文對海上監(jiān)控視頻圖像的去霧算法的實(shí)時(shí)性和去霧效果展開研究，并針對當(dāng)海上逡逑出現(xiàn)濃霧天氣下，監(jiān)控視頻采集的圖像很難通過去霧算法恢復(fù)出清晰的海上目標(biāo)時(shí)，本逡逑文嘗試研究搭建與實(shí)船航行相類似的

頻圖像的實(shí)時(shí)去霧研究有著理論和現(xiàn)實(shí)的迫切需要，是船舶監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)能在惡劣天氣逡逑下穩(wěn)定、可靠工作的保證。逡逑圖１．１是某輪在２０１３年海上航行時(shí)實(shí)拍的圖片。很明顯可Ｗ發(fā)現(xiàn)，由于受霧桯的影逡逑響，，采集圖像的對比度下降，某些海上目標(biāo)的特征被覆蓋或模糊，基本無法識別和提取逡逑海上目標(biāo)的特征。因此，對海上視頻實(shí)時(shí)去霧的深入研究，可Ｗ恢復(fù)視頻圖像的對比度，逡逑復(fù)原某些重要航行目標(biāo)的細(xì)節(jié)信息，從而可Ｗ減少船舶胺控設(shè)備受到霧桯天氣的限制，逡逑提高其工作的穩(wěn)定性和可靠性，對航運(yùn)業(yè)的正常營運(yùn)有著重要的應(yīng)用價(jià)值。逡逑本文對海上監(jiān)控視頻圖像的去霧算法的實(shí)時(shí)性和去霧效果展開研究，并針對當(dāng)海上逡逑出現(xiàn)濃霧天氣下，監(jiān)控視頻采集的圖像很難通過去霧算法恢復(fù)出清晰的海上目標(biāo)時(shí)，本逡逑文嘗試研究搭建與實(shí)船航行相類似的
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U665.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 孫現(xiàn)有;李耀宇;余文廣;;基于DR算法的艦船航跡細(xì)化研究[J];艦船電子工程;2010年06期

2 謝斌;郭t

本文編號：2517546