水下成像具有特殊性,光線在水中傳播的過(guò)程會(huì)受到水介質(zhì)中粒子以及雜質(zhì)的吸收和散射等影響,這些影響會(huì)使得光線產(chǎn)生嚴(yán)重的衰減效果,導(dǎo)致直接在水下采集到的原始圖像往往出現(xiàn)能見(jiàn)度差、細(xì)節(jié)模糊不清、色彩不真實(shí)、對(duì)比度低以及噪聲過(guò)多等降質(zhì)問(wèn)題,這些問(wèn)題都嚴(yán)重阻礙了對(duì)水下圖像中有用信息的讀取工作。本文為了解決上述問(wèn)題,提出了一種基于圖像融合的自適應(yīng)水下圖像增強(qiáng)方法,采取色彩校正、亮度提升、細(xì)節(jié)增強(qiáng)等步驟對(duì)原始降質(zhì)水下圖像進(jìn)行處理,達(dá)到圖像清晰化的目的。本文的主要工作內(nèi)容如下:（1）針對(duì)水下圖像普遍存在的色偏問(wèn)題,采用基于色彩補(bǔ)償?shù)念伾Ｕ椒▽?duì)水下圖像進(jìn)行色偏的恢復(fù)處理,該方法可以很好地恢復(fù)水下退化圖像的色彩偏差,且相比于其他傳統(tǒng)白平衡方法效果更佳。（2）為了不對(duì)顏色校正后圖像的顏色通道產(chǎn)生影響,將圖像轉(zhuǎn)換到LAB空間,采用自適應(yīng)Gamma校正算法對(duì)亮度通道按照其不同的明暗特性進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)節(jié),達(dá)到均衡與調(diào)節(jié)圖像亮度的效果。（3）提出一種基于圖像融合的自適應(yīng)水下圖像增強(qiáng)方法。首先將顏色校正后圖像的亮度通道與Gamma校正后的亮度通道作為小波分解的輸入圖像,并提出對(duì)分解后得到的高頻分量進(jìn)行基于L2范數(shù)的... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４是用ＤＣＰ方法處理的過(guò)程圖與結(jié)果的對(duì)比圖，其中圖２．４?（ａ）是原始不清晰??的霧化圖像；圖２．４?（ｂ）是原始圖像的暗通道圖；２．４?（ｃ）為原始圖像透射率圖；２．４?（ｄ）??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???（ａ）霧化圖像?（ｂ）暗通道圖?（ｃ）透射率圖?（ｄ）結(jié)果圖??圖２．４暗通道先驗(yàn)處理圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ｄａｒｋ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｐｒｉｏｒ??圖２．４是用ＤＣＰ方法處理的過(guò)程圖與結(jié)果的對(duì)比圖，其中圖２．４?（ａ）是原始不清晰??的霧化圖像；圖２．４?（ｂ）是原始圖像的暗通道圖；２．４?（ｃ）為原始圖像透射率圖；２．４?（ｄ）??去霧操作后得到的清晰結(jié)果圖像。從圖２．４?（ａ）和圖２．４?（ｄ）的對(duì)比效果可以看出，ＤＣＰ??方法的去霧效果明顯，去霧增強(qiáng)后的結(jié)果圖像中的細(xì)節(jié)明顯更加清晰，而為了進(jìn)一步改??善算法，可以使用改進(jìn)？等參數(shù)的估算方法。??２．?２．?５圖像融合方法??圖像融合的含義是將從不同方式獲取到的屬于同一場(chǎng)景的各幅圖像中的有利信息??和基本特征進(jìn)行綜合，融合成為一幅全新的并且有用信息更合適于人眼視覺(jué)或機(jī)器視覺(jué)??識(shí)別的圖像，該結(jié)果圖像具有能夠更加準(zhǔn)確、可靠又全面地獲取場(chǎng)景的信息的優(yōu)點(diǎn)??如圖２．５所示，將兩幅利用不同方法獲取到的同一場(chǎng)景圖像進(jìn)行融合操作，對(duì)于圖像中??不同地方的細(xì)節(jié)信息進(jìn)行互補(bǔ)與增強(qiáng)，而重復(fù)的信息也可以提高圖像的真實(shí)性與可靠??性。所以融合后的圖像，可以更加良好的體現(xiàn)出有用信息和樣式。??／／?閣像Ａ??互補(bǔ)信息?重復(fù)信總??圖像Ｂ?Ｊ??圖２．５圖像融合示意圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ??１９??

?基于圖像融合的自適應(yīng)水下圖像增強(qiáng)方法研究???＼??圖像融合又分為像素層、特征層以及決策層這三種不同的層級(jí)。其中，在像素層級(jí)??的融合算法因其存在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、易于計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，得到了更多研究者的關(guān)注，主流的像??素層級(jí)融合的研宄方向?yàn)槎喑叨热诤稀Ｔ撊诤线^(guò)程如下圖所示，首先對(duì)各幅圖像進(jìn)行配??準(zhǔn)，將待融合的各個(gè)圖像進(jìn)行分解成為不同的分量，再根據(jù)圖像的特征確定圖像的融合??規(guī)則，最后將融合結(jié)果通過(guò)逆變換重構(gòu)出增強(qiáng)后的圖像。該融合方法大致可以分為以下??兩種：基于金字塔型分解的方法和基于小波變換的方法⑷］。??ｎ?ｔ??／圖像２／—?￥—合重合??Ｌ￣Ｔ７７Ｊ?％?規(guī)?＾?構(gòu)?＾＾結(jié)??，圖；象ｎ卜解—＞?＾??圖２．６基于多尺度分解的圖像融合結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?２．６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｍｕｌｔｉ－ｓｃａｌｅ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ??１、基于金字塔分解的圖像融合方法??基于金字塔分解的圖像結(jié)構(gòu)如圖２．７所示，圖２．７的底層為原始圖像（０級(jí)），依次??向上級(jí)數(shù)增加而圖像的分辨率降低，最終形成金字塔結(jié)構(gòu)［４２］。??零：＾級(jí)??謂級(jí)??Ｎ／２＊Ｎ／２／＾＿＿＿＿??Ｎ＊Ｎ，Ｓｓ？？??圖２．７金字塔圖像結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?２．７?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｙｒａｍｉｄ?ｉｍａｇｅ??２０??


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