【摘要】：21世紀以來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，，人們越來越關(guān)注海洋資源的開發(fā)與利用。近幾年水下光學(xué)成像技術(shù)在海洋信息探測中的應(yīng)用愈加廣泛，其中對探測目標(biāo)的顏色恢復(fù)是水下作業(yè)的一項重要任務(wù)。 光在水中的傳播意味著其頻譜分布會發(fā)生相應(yīng)變化，例如吸收或后向散射，使得照相機所采集的目標(biāo)圖像出現(xiàn)顏色失真，這種失真直接影響圖像的質(zhì)量和使用價值等。因此，建立一種消除失真、恢復(fù)圖像原本顏色的方法，是水下光學(xué)成像的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過查閱文獻，我們認為現(xiàn)有的方法存在諸多方面的局限性，并不能夠完全徹底的解決該問題。 為了解決這個問題，本文整合現(xiàn)有資源，依托輻射傳遞方程，建立一個系統(tǒng)全面的顏色恢復(fù)模型。通過輻射傳遞方程研究光在水中傳播的能量衰減；以標(biāo)準(zhǔn)色板為研究目標(biāo)，提取其RGB圖像的信息，建立目標(biāo)的RGB差值與能量衰減相對應(yīng)的關(guān)系模型，進而實現(xiàn)水下目標(biāo)顏色恢復(fù)目的。 本文開篇介紹了圖像顏色恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀；其次闡述了水下光場分布以及輻射傳遞方程在能量衰減中的應(yīng)用；然后對數(shù)字圖像處理在該模型中的應(yīng)用進行詳細的介紹；最后進行具體實驗，驗證了該方法的可行性并且建立了圖像RGB信息與能量衰減的空間映射模型，實現(xiàn)了水下目標(biāo)的顏色恢復(fù)。
【圖文】：

(,,)cos0(,,)(,,)crKzrtreCzCz 式（2-平視程，我們有 cos 0，因此方程簡化為：crtreCzCz ,)2(,,)2(,0 式（2一的公式對于各種目標(biāo)的對比度的減小來說是十分適用的。光學(xué)成像學(xué)成像與在空氣中成像有很大的區(qū)別。在水中由于水分子的吸收會呈現(xiàn)顏色的衰減，同時前向散射會造成圖片的模糊，后向散射晰度下降。水下成像過程如圖 2- 1、圖 2- 2 所示：

圖 2- 2 水下成像過程所示水下成像可大致分為三部分：直接傳輸部分；前向散射部分；。直接傳輸部分：當(dāng)光源被被測物反射后在向接收器（攝像機）傳輸部分能量由于吸收和散射作用而消耗掉。其傳輸過程可以由比爾朗。前向散射部分：前向散射部分與直接傳輸部分類似，但是它是由于度前向散射引起。這部分光會造成圖像的模糊，其傳輸方程為：F D g式（2 D 是直接傳輸?shù)墓饽芰�，g 是點擴散函數(shù) PSF（point spread funct片上就是因為水體的散射效應(yīng)，使得一束準(zhǔn)直光束在圖片上并不能是擴散為一個模糊的光圈。點擴散函數(shù)與光信號的傳播距離，水體
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P714;TP391.41

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本文編號：2664013