改進(jìn)暗通道方法的水下強(qiáng)散射介質(zhì)目標(biāo)探測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 22:22
針對(duì)水下場(chǎng)景目標(biāo)探測(cè)圖像質(zhì)量退化問(wèn)題,提出了一種自適應(yīng)計(jì)算水體衰減系數(shù)暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的復(fù)原算法,有效實(shí)現(xiàn)了水下目標(biāo)的復(fù)原。通過(guò)搭建的水下成像測(cè)量裝置,借助成像系統(tǒng)獲取水下模擬環(huán)境的探測(cè)圖像,對(duì)水下探測(cè)圖像按照算法流程圖逐步處理,得到了有效復(fù)原水下目標(biāo)輻射信息的圖像。為客觀評(píng)價(jià)算法的效果,采用對(duì)比度、平均梯度與信息熵作為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)因子,對(duì)該算法與常規(guī)三種算法進(jìn)行了定量對(duì)比研究,結(jié)果表明,該算法處理結(jié)果各項(xiàng)定量評(píng)價(jià)指標(biāo)因子均優(yōu)于選取的對(duì)比算法。研究結(jié)果為水下目標(biāo)探測(cè)提供了基礎(chǔ)理論探索方法,對(duì)水下目標(biāo)探測(cè)實(shí)施開(kāi)展具有一定的指導(dǎo)意義。
【文章來(lái)源】:紅外與激光工程. 2020,49(02)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
水下成像探測(cè)原理圖
其中,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)采用600 mm×600 mm×360 mm的透明水槽作為儲(chǔ)水載體,為避免器壁的多次反射輻射信息的干擾,在水槽內(nèi)壁鋪設(shè)低反射率黑布;光源系統(tǒng)采用光譜穩(wěn)定性能較好的鹵鎢燈;成像系統(tǒng)采用多波段相機(jī),包含紅綠藍(lán)三波段,傳感器尺寸為13.2 mm×8.8 mm,圖像分辨率為2 896×1 944;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由筆記本與相應(yīng)采集軟件構(gòu)成。通過(guò)不同配比的脫脂牛奶與水體,模擬不同渾濁等級(jí)水體環(huán)境。實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái)的有效構(gòu)建影響了獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量,固定光源系統(tǒng)與成像系統(tǒng)的相對(duì)位置,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)有效模擬不同水體渾濁等級(jí),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)USB數(shù)據(jù)線將成像系統(tǒng)拍攝的圖像通過(guò)控制軟件傳輸?shù)絇C端,將獲得的水下環(huán)境模擬圖像通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行相應(yīng)算法處理,流程如圖3所示。
實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái)的有效構(gòu)建影響了獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量,固定光源系統(tǒng)與成像系統(tǒng)的相對(duì)位置,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)有效模擬不同水體渾濁等級(jí),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)USB數(shù)據(jù)線將成像系統(tǒng)拍攝的圖像通過(guò)控制軟件傳輸?shù)絇C端,將獲得的水下環(huán)境模擬圖像通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行相應(yīng)算法處理,流程如圖3所示。2.2 算法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)背景光估計(jì)與非局部先驗(yàn)的水下圖像復(fù)原[J]. 王一斌,尹詩(shī)白,呂卓紋. 光學(xué)精密工程. 2019(02)
[2]混沌脈沖激光雷達(dá)水下目標(biāo)探測(cè)[J]. 沈振民,趙彤,王云才,鄭永超,尚衛(wèi)東,王冰潔,李靜霞. 紅外與激光工程. 2019(04)
[3]水下超視距三角形距離能量相關(guān)三維成像(特邀)[J]. 王新偉,孫亮,雷平順,范松濤,董晗,楊于清,鐘鑫,陳嘉男,何軍,周燕. 紅外與激光工程. 2018(09)
[4]全局參數(shù)估計(jì)的水下目標(biāo)偏振復(fù)原方法[J]. 范之國(guó),宋強(qiáng),代晴晴,閆羽. 光學(xué)精密工程. 2018(07)
[5]水下目標(biāo)信號(hào)的結(jié)構(gòu)化稀疏特征提取方法[J]. 陸晨翔,王璐,曾向陽(yáng). 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]基于非偏振光照明的水下偏振成像目標(biāo)增強(qiáng)技術(shù)[J]. 楊力銘,梁健,張文飛,巨海娟,任立勇,韓軍,屈恩世. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]光譜成像技術(shù)在海域目標(biāo)探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 梅風(fēng)華,李超,張玉鑫. 中國(guó)光學(xué). 2017(06)
[8]圖像增強(qiáng)算法綜述[J]. 王浩,張葉,沈宏海,張景忠. 中國(guó)光學(xué). 2017(04)
[9]水下圖像增強(qiáng)和復(fù)原方法研究進(jìn)展[J]. 郭繼昌,李重儀,郭春樂(lè),陳善繼. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017(03)
本文編號(hào):3326584
【文章來(lái)源】:紅外與激光工程. 2020,49(02)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
水下成像探測(cè)原理圖
其中,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)采用600 mm×600 mm×360 mm的透明水槽作為儲(chǔ)水載體,為避免器壁的多次反射輻射信息的干擾,在水槽內(nèi)壁鋪設(shè)低反射率黑布;光源系統(tǒng)采用光譜穩(wěn)定性能較好的鹵鎢燈;成像系統(tǒng)采用多波段相機(jī),包含紅綠藍(lán)三波段,傳感器尺寸為13.2 mm×8.8 mm,圖像分辨率為2 896×1 944;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由筆記本與相應(yīng)采集軟件構(gòu)成。通過(guò)不同配比的脫脂牛奶與水體,模擬不同渾濁等級(jí)水體環(huán)境。實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái)的有效構(gòu)建影響了獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量,固定光源系統(tǒng)與成像系統(tǒng)的相對(duì)位置,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)有效模擬不同水體渾濁等級(jí),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)USB數(shù)據(jù)線將成像系統(tǒng)拍攝的圖像通過(guò)控制軟件傳輸?shù)絇C端,將獲得的水下環(huán)境模擬圖像通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行相應(yīng)算法處理,流程如圖3所示。
實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái)的有效構(gòu)建影響了獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量,固定光源系統(tǒng)與成像系統(tǒng)的相對(duì)位置,水下環(huán)境模擬系統(tǒng)有效模擬不同水體渾濁等級(jí),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)USB數(shù)據(jù)線將成像系統(tǒng)拍攝的圖像通過(guò)控制軟件傳輸?shù)絇C端,將獲得的水下環(huán)境模擬圖像通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行相應(yīng)算法處理,流程如圖3所示。2.2 算法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)背景光估計(jì)與非局部先驗(yàn)的水下圖像復(fù)原[J]. 王一斌,尹詩(shī)白,呂卓紋. 光學(xué)精密工程. 2019(02)
[2]混沌脈沖激光雷達(dá)水下目標(biāo)探測(cè)[J]. 沈振民,趙彤,王云才,鄭永超,尚衛(wèi)東,王冰潔,李靜霞. 紅外與激光工程. 2019(04)
[3]水下超視距三角形距離能量相關(guān)三維成像(特邀)[J]. 王新偉,孫亮,雷平順,范松濤,董晗,楊于清,鐘鑫,陳嘉男,何軍,周燕. 紅外與激光工程. 2018(09)
[4]全局參數(shù)估計(jì)的水下目標(biāo)偏振復(fù)原方法[J]. 范之國(guó),宋強(qiáng),代晴晴,閆羽. 光學(xué)精密工程. 2018(07)
[5]水下目標(biāo)信號(hào)的結(jié)構(gòu)化稀疏特征提取方法[J]. 陸晨翔,王璐,曾向陽(yáng). 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]基于非偏振光照明的水下偏振成像目標(biāo)增強(qiáng)技術(shù)[J]. 楊力銘,梁健,張文飛,巨海娟,任立勇,韓軍,屈恩世. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]光譜成像技術(shù)在海域目標(biāo)探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 梅風(fēng)華,李超,張玉鑫. 中國(guó)光學(xué). 2017(06)
[8]圖像增強(qiáng)算法綜述[J]. 王浩,張葉,沈宏海,張景忠. 中國(guó)光學(xué). 2017(04)
[9]水下圖像增強(qiáng)和復(fù)原方法研究進(jìn)展[J]. 郭繼昌,李重儀,郭春樂(lè),陳善繼. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017(03)
本文編號(hào):3326584
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