彩色成像在目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別領(lǐng)域中具有重要意義,但目前針對(duì)彩色圖像重構(gòu)的算法研究很少。傳統(tǒng)彩色成像方法多是將基于計(jì)算鬼成像機(jī)制的灰度重構(gòu)方法,諸如壓縮感知等,直接用來(lái)對(duì)彩色圖像的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)分量分別進(jìn)行重構(gòu)。然而,一方面壓縮感知的計(jì)算開(kāi)銷大,重構(gòu)所需時(shí)間長(zhǎng),且隨著成像分辨率的增加而成指數(shù)型增長(zhǎng);另一方面,R、G、B三分量之間有很強(qiáng)的相關(guān)性,如果對(duì)三分量分別進(jìn)行測(cè)量和重構(gòu),將會(huì)導(dǎo)致彩色圖像的重構(gòu)質(zhì)量不高。針對(duì)現(xiàn)有彩色成像方法重構(gòu)時(shí)間長(zhǎng)、重構(gòu)圖像效果不好的弊端,本文循序漸進(jìn)地提出了三種彩色自適應(yīng)壓縮成像方法:1.EWT-ACS RGB算法。將擴(kuò)展小波樹(shù)自適應(yīng)壓縮采樣(EWT-ACS)引入彩色成像過(guò)程中,使用EWT-ACS對(duì)R、G、B三分量分別進(jìn)行重構(gòu)。該方法有效地避免了壓縮感知所帶來(lái)的計(jì)算開(kāi)銷,可以快速重構(gòu)任意大小的圖像,大大提高了成像速率。2.EWT-ACS RGBY算法。在EWT-ACS RGB算法的基礎(chǔ)上,加入對(duì)成像物體的亮度信息,即Y分量的采集,充分利用人眼的視覺(jué)特性,有效改善了重構(gòu)彩色圖像的質(zhì)量,使得細(xì)節(jié)更加清晰。3.EWT-ACS YUV算法。分析了在YUV彩色空間中成像的優(yōu)勢(shì),該算法充分利用了U、V分量在小波域中的稀疏性、亮度與色度分量的內(nèi)在依存關(guān)系,以及人眼的視覺(jué)特性,避免了對(duì)R、G、B三分量之間的強(qiáng)相關(guān)性進(jìn)行建模所帶來(lái)的計(jì)算開(kāi)銷。該方法顯著地減少了重構(gòu)所需的測(cè)量次數(shù)和測(cè)量時(shí)間,大大提高了重構(gòu)圖像的質(zhì)量。本文搭建了彩色自適應(yīng)壓縮成像的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在對(duì)所提出的三種算法以及現(xiàn)有的幾種彩色成像算法進(jìn)行仿真比較之外,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所提出方法的可行性和數(shù)值仿真的結(jié)果。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的三種方法避免了壓縮感知所帶來(lái)的計(jì)算開(kāi)銷,與傳統(tǒng)的彩色成像方法相比,有效地降低了重構(gòu)所需的采樣次數(shù)以及重構(gòu)時(shí)間,顯著提高了成像速率;同時(shí)在相同的采樣次數(shù)之下,能提供更好的成像質(zhì)量,特別是EWT-ACS YUV算法,無(wú)論是在成像的清晰度還是色彩準(zhǔn)確度方面,都表現(xiàn)最佳。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TP391.41;O431.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓縮鬼成像發(fā)展歷程
        1.2.2 彩色成像研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文組織框架
2 壓縮鬼成像簡(jiǎn)介
    2.1 傳統(tǒng)鬼成像的成像系統(tǒng)
    2.2 贗熱光源鬼成像
    2.3 計(jì)算鬼成像
        2.3.1 基于壓縮感知的計(jì)算鬼成像
        2.3.2 壓縮自適應(yīng)計(jì)算鬼成像
        2.3.3 擴(kuò)展小波樹(shù)自適應(yīng)壓縮采樣
    2.4 本章小結(jié)
3 彩色自適應(yīng)壓縮成像方法
    3.1 在RGB彩色空間中進(jìn)行成像（EWT-ACS RGB）
    3.2 加入亮度信息的彩色成像（EWT-ACS RGBY）
    3.3 在YUV彩色空間中進(jìn)行成像（EWT-ACS YUV）
    3.4 本章小結(jié)
4 彩色自適應(yīng)壓縮成像的仿真分析
    4.1 理想環(huán)境下的仿真分析
        4.1.1 重構(gòu)圖像質(zhì)量的比較
        4.1.2 峰值信噪比的比較
        4.1.3 重構(gòu)所需采樣次數(shù)的比較
        4.1.4 運(yùn)行時(shí)間的比較
    4.2 實(shí)際環(huán)境下的仿真分析
        4.2.1 重構(gòu)圖像質(zhì)量的比較
        4.2.2 峰值信噪比的比較
        4.2.3 重構(gòu)所需采樣次數(shù)的比較
        4.2.4 運(yùn)行時(shí)間的比較
    4.3 本章小結(jié)
5 彩色自適應(yīng)壓縮成像的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        5.1.2 連接方式
    5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.2.1 成像區(qū)域的定位
        5.2.2 DLP的GUI設(shè)置
        5.2.3 采樣與處理過(guò)程
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其它成果

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2869745