本文關(guān)鍵詞：水下距離選通圖像增強(qiáng)的方法和技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下距離選通成像技術(shù)由于具有成像效果優(yōu)良、不易受環(huán)境光源影響、作用距離遠(yuǎn)的特點(diǎn),在海洋資源開發(fā)、海洋工程建設(shè)、海洋防衛(wèi)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。但是,遠(yuǎn)距離目標(biāo)圖像降質(zhì)嚴(yán)重,需要進(jìn)行圖像后處理操作。本文開展了水下距離選通圖像增強(qiáng)方法和技術(shù)的研究。論文的主要工作和取得的新見解如下:1、闡述了國內(nèi)外水下距離選通成像的發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了水下距離選通成像系統(tǒng)并從實(shí)驗(yàn)水槽中采集水下圖像,分析了距離選通系統(tǒng)的水下圖像質(zhì)量退化原因,進(jìn)行了算法驗(yàn)證,將改進(jìn)方法與已有算法比對(duì)分析,給出了對(duì)比結(jié)果。2、提出了基于梯度和小波變換的水下圖像去噪方法。首先,對(duì)圖像進(jìn)行余弦小波變換,得到不同頻率空間的圖像集。低頻空間引入新的圖像梯度強(qiáng)化方法以提高圖像的紋理信息量;對(duì)應(yīng)非均勻性條帶的LH或HL空間做曲面擬合處理以消除非均勻性條帶的影響;在HH空間去噪過程中,低層空間做非局部均值處理以保留圖像相似信息,高層空間做分?jǐn)?shù)階積分處理以保留圖像細(xì)節(jié)信息。最后小波逆變換得到去噪圖像。實(shí)驗(yàn)表明,本文所研究的水下去噪算法,能夠平滑噪聲且更大限度的保留圖像細(xì)節(jié)紋理,在客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)上提升超過6%。3、提出了二維直方圖雙平臺(tái)均衡化算法。首先,將像素與其臨域均值的對(duì)比關(guān)系添加到一維直方圖信息得到二維直方圖;然后,設(shè)計(jì)算法處理二維直方圖得到規(guī)定化的一維直方圖;最后,進(jìn)行直方圖均衡化得到了水下增強(qiáng)圖像。4、提出了抑制估計(jì)誤差的Retinex算法。首先,使用引導(dǎo)濾波器作為核函數(shù)求出Retinex照射分量并用照射分量估計(jì)出圖像在反射分量的權(quán)值;然后,將反射分量與權(quán)值運(yùn)算得到新反射分量;最后,將反射分量和照射分量非線性融合得到增強(qiáng)結(jié)果圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)、背景、邊界信息的增強(qiáng),具有抑制背景噪聲、平衡圖像亮度的功能,增強(qiáng)指標(biāo)提升了12%。最后進(jìn)行了總結(jié)和展望。
【關(guān)鍵詞】：水下成像 距離選通成像 圖像去噪 圖像增強(qiáng) 小波變換 直方圖均衡化 Retinex算法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 前言10-11
• 1.2 論文研究的背景和意義11-12
• 1.3 水下成像與增強(qiáng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-21
• 1.3.1 水下成像技術(shù)種類概述12-14
• 1.3.2 水下成像技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 水下圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4 全文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的安排21-23
• 第2章 水下距離選通成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)23-32
• 2.1 水下距離選通成像原理23-24
• 2.2 水下距離選通成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)24-30
• 2.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)與各器件設(shè)計(jì)分析24-28
• 2.2.2 水下距離選通成像系統(tǒng)選通控制設(shè)計(jì)的分析28-30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于梯度和小波變換的水下距離選通圖像去噪方法32-53
• 3.1 水下距離選通圖像降質(zhì)原理分析32-38
• 3.1.1 水的光學(xué)特性對(duì)水下距離選通圖像降質(zhì)的分析32-35
• 3.1.2 水下距離選通成像系統(tǒng)對(duì)圖像降質(zhì)的分析35-38
• 3.2 基于梯度和小波變換的水下距離選通圖像去噪方法38-46
• 3.2.1 非均勻性條帶的校正38-39
• 3.2.2 改進(jìn)的快速最小誤差曲面擬合法39-41
• 3.2.3 非局部均值法41-42
• 3.2.4 改進(jìn)的分?jǐn)?shù)階積分法42-44
• 3.2.5 梯度強(qiáng)化的多尺度余弦小波去噪44-46
• 3.3 去噪實(shí)驗(yàn)效果分析46-52
• 3.3.1 圖像客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)47
• 3.3.2 去噪效果對(duì)比47-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 抑制估計(jì)誤差Retinex算法的水下距離選通圖像的增強(qiáng)53-70
• 4.1 水下距離選通圖像增強(qiáng)方法研究53-55
• 4.1.1 直方圖增強(qiáng)53-54
• 4.1.2 Retinex增強(qiáng)54-55
• 4.2 改進(jìn)的水下距離選通圖像增強(qiáng)方法55-62
• 4.2.1 幀疊加圖像去噪56-57
• 4.2.2 二維直方圖雙平臺(tái)均衡化57-59
• 4.2.3 抑制估計(jì)誤差的Retinex算法59-62
• 4.3 圖像增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果分析62-69
• 4.3.1 增強(qiáng)效果的主觀評(píng)價(jià)62-64
• 4.3.2 增強(qiáng)效果的客觀評(píng)價(jià)64-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第5章 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單76-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;主動(dòng)成像與距離選通[J];光機(jī)電信息;2002年09期

2 徐效文,郭勁,付有余,周建民;距離選通激光主動(dòng)成像技術(shù)研究進(jìn)展[J];激光雜志;2003年05期

3 ;主動(dòng)成像與距離選通[J];光機(jī)電信息;2003年04期

4 張毅;柏連發(fā);陳錢;顧國華;張保民;;循環(huán)步進(jìn)延時(shí)距離選通水下微光三維成像[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

5 柏連發(fā);張毅;陳錢;顧國華;;距離選通成像實(shí)現(xiàn)過程中若干問題的探討[J];紅外與激光工程;2009年01期

6 初士博;劉孟德;蓋志剛;楊書凱;周揚(yáng);楊俊賢;;基于距離選通的激光主動(dòng)成像技術(shù)的研究[J];光學(xué)儀器;2011年02期

7 韓宏偉;張曉暉;葛衛(wèi)龍;;一種用于水下距離選通成像的變步長掃描方法[J];激光技術(shù);2011年02期

8 許凱達(dá);金偉其;裘溯;劉敬;張強(qiáng)輝;;激光距離選通成像技術(shù)及其組合應(yīng)用模式綜述[J];紅外技術(shù);2012年01期

9 許凱達(dá);金偉其;劉敬;裘溯;田訓(xùn)卿;;基于激光距離選通成像的非視域成像應(yīng)用[J];紅外與激光工程;2012年08期

10 宋巖峰;孫衛(wèi)平;劉灝;;遠(yuǎn)距離激光照明選通成像技術(shù)的研究進(jìn)展[J];激光與紅外;2013年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 儲(chǔ)開麗;黃有為;金偉其;曹峰梅;李海蘭;;水下激光距離選通成像系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)研究[A];第九屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2010年

2 王壽增;孫峰;張鑫;;激光照明距離選通成像技術(shù)研究進(jìn)展[A];2008年激光探測(cè)、制導(dǎo)與對(duì)抗技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 陳超;楊鴻儒;袁良;楊斌;吳磊;俞兵;吳李鵬;黎高平;;距離選通成像系統(tǒng)關(guān)鍵性能的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

4 李麗;高稚允;王霞;金偉其;高岳;;距離選通成像系統(tǒng)分辨力模擬測(cè)試裝置設(shè)計(jì)[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

5 徐效文;郭勁;于前洋;;距離選通激光成像系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀[A];中國儀器儀表學(xué)會(huì)第五屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

6 何釤;周燕;范松濤;何軍;曾華林;;基于FPGA的距離選通同步控制電路設(shè)計(jì)[A];2008年激光探測(cè)、制導(dǎo)與對(duì)抗技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

7 張躍民;趙路民;陳州;;激光助視微光雙目望遠(yuǎn)鏡距離選通技術(shù)研究[A];豫贛黑蘇魯五省光學(xué)（激光）學(xué)會(huì)聯(lián)合學(xué)術(shù)2012年會(huì)論文摘要集[C];2012年

8 梁永剛;王景東;;帶激光選通照明的夜視儀的研制[A];豫贛黑蘇魯五省光學(xué)（激光）學(xué)會(huì)聯(lián)合學(xué)術(shù)2012年會(huì)論文摘要集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許凱達(dá);基于激光距離選通成像的非視域成像理論與方法研究[D];北京理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王偉;基于距離選通門控切片激光成像精度的實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 何歡;距離選通ICCD及其控制電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2015年

3 田東康;基于激光距離選通成像系統(tǒng)的三維圖像重構(gòu)[D];北京理工大學(xué);2016年

4 劉松;微光成像系統(tǒng)的MRC模型及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究[D];北京理工大學(xué);2016年

5 蘇暢;水下距離選通圖像增強(qiáng)的方法和技術(shù)[D];北京理工大學(xué);2016年

6 韓強(qiáng);動(dòng)態(tài)距離選通激光三維成像關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 周新妮;微光主動(dòng)選通成像技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2013年

8 劉敏;基于距離選通技術(shù)的激光三維成像系統(tǒng)仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

9 王澤皓;距離選通激光成像系統(tǒng)三維重構(gòu)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 葛瑞祥;水下微光成像選通控制電路的研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：水下距離選通圖像增強(qiáng)的方法和技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：355966