海洋中蘊(yùn)含著豐富的生物資源和能源,是維持人類可持續(xù)發(fā)展所必需的核心組成部分之一。通過圖像來獲取海洋中有價(jià)值的信息是探索海洋奧秘的過程中一種必要的手段。在實(shí)際應(yīng)用中,海底地形掃描、海底通信電纜鋪設(shè)、水下航行器及水下搜救等,都離不開水下圖像處理的發(fā)展。然而,獲取水下圖像的過程中常常會(huì)面臨一些困難。首先,當(dāng)光在水中傳播的時(shí)候,水體會(huì)選擇性地吸收部分光線導(dǎo)致水下圖像顏色劣化。同時(shí),由于水中漂浮物質(zhì)的影響光線會(huì)產(chǎn)生一定程度的散射,給水下圖像帶來細(xì)節(jié)模糊、對(duì)比度低等問題。此外,由于硬件設(shè)備的限制,獲取無損的水下圖像本身就存在一定的困難。因此,采用圖像處理技術(shù)還原水下圖像的真實(shí)面貌,無論在海洋科學(xué)的研究還是工業(yè)應(yīng)用中,都具有很高的實(shí)用價(jià)值。本文圍繞水下圖像處理技術(shù)展開,重點(diǎn)在于探索水下圖像風(fēng)格遷移與顏色校正的方法。由于導(dǎo)致水下圖像質(zhì)量下降的原因是多方面的,本文在顏色校正的基礎(chǔ)上結(jié)合水下圖像整體增強(qiáng)的方法,使得圖像更加接近場景的真實(shí)面貌。本文主要的研究內(nèi)容如下:首先,針對(duì)水下圖像樣本數(shù)量及多樣性不足的問題,提出一種將深度圖像重建與水下圖像生成相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò),用風(fēng)格遷移的方法實(shí)現(xiàn)了水下圖像快速仿真。相比于... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于水下圖像復(fù)原的色彩校正方法
        1.2.2 基于水下圖像增強(qiáng)的色彩校正方法
        1.2.3 基于深度學(xué)習(xí)的水下圖像增強(qiáng)方法
    1.3 本文主要工作和章節(jié)安排
第二章 研究理論基礎(chǔ)
    2.1 水下光學(xué)圖像成像原理
        2.1.1 水下成像模型分析
        2.1.2 水下光衰減特性
    2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概述
        2.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
    2.3 水下光學(xué)圖像顏色校正方法
        2.3.1 基于顏色恒常的方法
        2.3.2 基于Retinex理論的方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的水下圖像風(fēng)格遷移
    3.1 水下圖像風(fēng)格遷移算法框架
    3.2 深度圖像重建網(wǎng)絡(luò)
    3.3 水下圖像風(fēng)格遷移
        3.3.1 成像模型
        3.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        3.3.3 目標(biāo)函數(shù)
    3.4 水下圖像風(fēng)格遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.1 訓(xùn)練集與實(shí)驗(yàn)介紹
        3.4.2 算法性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.4.3 算法性能定量分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 水下光學(xué)圖像顏色校正與增強(qiáng)
    4.1 水下圖像顏色校正算法框架
    4.2 基于動(dòng)態(tài)閾值的水下圖像顏色校正
        4.2.1 顏色校正算法
        4.2.2 算法性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)
        4.2.3 算法性能定量分析
    4.3 基于多尺度遞歸網(wǎng)絡(luò)的水下圖像增強(qiáng)
        4.3.1 模型結(jié)構(gòu)
        4.3.2 算法性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)
        4.3.3 算法性能定量分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 未來工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于西沙群島虛擬站的珊瑚礁白化監(jiān)測分析[J]. 蔡玉林,孫旋,索琳琳,夾尚豐.  山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]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,陳善繼.  中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]三沙珊瑚礁健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警[J]. 陳標(biāo),黃暉,陳永強(qiáng),張?jiān)姖?郭少華,郝明.  海洋開發(fā)與管理. 2013(S1)

碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水下圖像增強(qiáng)算法研究[D]. 丁雪妍.大連海事大學(xué) 2018
[2]基于貝爾定律的水下目標(biāo)光學(xué)圖像顏色恢復(fù)[D]. 林婷婷.中國海洋大學(xué) 2014
[3]運(yùn)動(dòng)模糊霧霾圖像增強(qiáng)算法研究[D]. 石鑫.東北大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3047205