水下成像具有特殊性,光線在水中傳播的過程會受到水介質(zhì)中粒子以及雜質(zhì)的吸收和散射等影響,這些影響會使得光線產(chǎn)生嚴重的衰減效果,導致直接在水下采集到的原始圖像往往出現(xiàn)能見度差、細節(jié)模糊不清、色彩不真實、對比度低以及噪聲過多等降質(zhì)問題,這些問題都嚴重阻礙了對水下圖像中有用信息的讀取工作。本文為了解決上述問題,提出了一種基于圖像融合的自適應水下圖像增強方法,采取色彩校正、亮度提升、細節(jié)增強等步驟對原始降質(zhì)水下圖像進行處理,達到圖像清晰化的目的。本文的主要工作內(nèi)容如下:（1）針對水下圖像普遍存在的色偏問題,采用基于色彩補償?shù)念伾Ｕ椒▽λ聢D像進行色偏的恢復處理,該方法可以很好地恢復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Gamma校正算法對亮度通道按照其不同的明暗特性進行自適應的調(diào)節(jié),達到均衡與調(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水下圖像增強方法。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,并提出對分解后得到的高頻分量進行基于L2范數(shù)的... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４是用ＤＣＰ方法處理的過程圖與結(jié)果的對比圖，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）??

?大連海事大學碩士學位論文???（ａ）霧化圖像?（ｂ）暗通道圖?（ｃ）透射率圖?（ｄ）結(jié)果圖??圖２．４暗通道先驗處理圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ｄａｒｋ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｐｒｉｏｒ??圖２．４是用ＤＣＰ方法處理的過程圖與結(jié)果的對比圖，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）的對比效果可以看出，ＤＣＰ??方法的去霧效果明顯，去霧增強后的結(jié)果圖像中的細節(jié)明顯更加清晰，而為了進一步改??善算法，可以使用改進？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景的各幅圖像中的有利信息??和基本特征進行綜合，融合成為一幅全新的并且有用信息更合適于人眼視覺或機器視覺??識別的圖像，該結(jié)果圖像具有能夠更加準確、可靠又全面地獲取場景的信息的優(yōu)點??如圖２．５所示，將兩幅利用不同方法獲取到的同一場景圖像進行融合操作，對于圖像中??不同地方的細節(jié)信息進行互補與增強，而重復的信息也可以提高圖像的真實性與可靠??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??互補信息?重復信總??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水下圖像增強方法研究???＼??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。其中，在像素層級??的融合算法因其存在實現(xiàn)簡單、易于計算的優(yōu)點，得到了更多研究者的關注，主流的像??素層級融合的研宄方向為多尺度融合。該融合過程如下圖所示，首先對各幅圖像進行配??準，將待融合的各個圖像進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)果通過逆變換重構(gòu)出增強后的圖像。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），依次??向上級數(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??謂級??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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