基于顏色衰減先驗的去霧方法研究及系統(tǒng)實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-31 11:46
霧、霾等不良天氣條件下,戶外場景的能見度急劇下降,導致成像設(shè)備采集的圖像或視頻出現(xiàn)了嚴重的退化現(xiàn)象,例如:色彩淡化、細節(jié)丟失及清晰度下降等,從而限制和影響了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。因此,如何提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)中圖像及視頻去霧處理效果有著十分重要的現(xiàn)實意義。本文在單幅圖像去霧算法研究的基礎(chǔ)上,提出了一種適用于戶外監(jiān)控系統(tǒng)的視頻去霧方法,并設(shè)計實現(xiàn)了兩種不同類型的去霧系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容如下:(1)針對顏色衰減先驗去霧算法的不足之處,提出了一種改進的顏色衰減先驗去霧算法。首先,利用非線性場景深度模型代替原線性模型,在此基礎(chǔ)上進行濾波優(yōu)化處理,從而恢復(fù)出更加準確的場景深度信息;其次,自定義一種景深與景深指數(shù)函數(shù)乘積的大氣散射系數(shù)函數(shù),并借助大量圖像實驗求取函數(shù)未知參數(shù)的最佳取值,從而獲得更加準確的大氣散射系數(shù);最后,通過增加相鄰區(qū)域比較的策略方法,精確了四叉樹的分割選取區(qū)域,從而進一步提高了大氣光值選取的準確性。(2)提出了一種基于通用傳輸圖的視頻去霧方法。該方法首先根據(jù)視頻監(jiān)控背景相對靜止的特性,采用統(tǒng)計平均的方法提取出視頻中的公共背景圖;然后利用上述提出的改進單幅圖像去霧方法獲取公共背景圖的...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
霧天交通場
大氣散
西安理工大學碩士學位論文8生瑞利散射時,未被光線照射的區(qū)域呈現(xiàn)暗黑色,而被照射到的其他區(qū)域則呈現(xiàn)亮藍色。當粒子直徑大于入射波長的0.03倍時,此時發(fā)生的散射現(xiàn)象叫做Mie散射[42]。當外界環(huán)境處于霧、霾天氣狀況下時,其大氣粒子直徑與可見光波長大體相當,由此產(chǎn)生的大氣散射現(xiàn)象為Mie散射[43],如圖2-l(b)所示。(a)瑞利散射(b)Mie散射圖2-1大氣散射類別Fig.2-1Thecategoryofatmosphericscattering天空顏色與大氣散射之間的關(guān)系大致有以下解釋:由于瑞利散射強度和可見光波長成反比,所以在太陽光譜中藍光具有最大能量。因此,當天氣處于晴朗狀態(tài)時,其天空顏色一般顯淡藍色。而當天氣處于陰霾狀態(tài)時,Mie散射占主導地位,天空就變得灰白。(a)晴天(b)霧天圖2-2天氣狀態(tài)與天空顏色的關(guān)系Fig.2-2Therelationshipbetweenweatherstatusandskycolor2.1.2大氣散射模型大氣散射模型是基于Mie散射理論出發(fā)而提出的一種用于描述霧天場景下光傳播特性的物理模型。它是了解霧天圖像退化成因及物理退化過程的關(guān)鍵理論。從上一節(jié)可知,成像設(shè)備在霧天采集圖像的過程中,由于大氣散射現(xiàn)象會損失一部分入射光,因此導致圖像的成像過程變得更為復(fù)雜。除此之外,在霧天場景下發(fā)生的散射現(xiàn)象基本上都符合Mie散射理論[44]。由Mie散射理論可知,霧天場景下進入成像設(shè)備的光線主要分成兩部分:一是目標反射光經(jīng)過大氣散射進入成像設(shè)備的部分,二是大氣
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)權(quán)重Retinex和小波變換的彩色圖像增強算法[J]. 馮紅波,李萍,王博. 無線電工程. 2020(01)
[2]基于融合與高斯加權(quán)暗通道的單幅圖像去霧算法[J]. 張晨,楊燕. 光子學報. 2019(01)
[3]基于亮度對比度增強與飽和度補償?shù)目焖賵D像去霧算法[J]. 曹緒民,劉春曉,張金棟,林宇航,趙錦威. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2018(10)
[4]結(jié)合天空區(qū)域識別的單幅圖像去霧方法[J]. 李堯羿,杜宇超,顧振飛. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(19)
[5]彩色圖像增強技術(shù)的研究[J]. 苗水清,張靜,白海濤. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(17)
[6]基于顏色衰減先驗的小波融合圖像去霧[J]. 張敏,張一凡,王園宇. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(12)
[7]基于開運算暗通道和優(yōu)化邊界約束的圖像去霧算法[J]. 楊紅,崔艷. 光子學報. 2018(06)
[8]改進的異質(zhì)大氣光估計的圖像去霧算法[J]. 余朋,文小琴,汪兆棟,賀樂. 計算機工程與設(shè)計. 2018(03)
[9]基于改進容差機制的圖像去霧算法[J]. 楊斌,林志賢,郭太良. 計算機工程. 2019(01)
[10]改進的暗原色先驗理論視頻去霧算法研究[J]. 覃宏超,李炎炎,龍偉,趙瑞朋,王倩. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(16)
碩士論文
[1]圖像及視頻去霧算法研究及實現(xiàn)[D]. 郭聰.電子科技大學 2018
[2]視頻監(jiān)控系統(tǒng)中去霧方法的研究及其實現(xiàn)[D]. 王一帆.東南大學 2015
本文編號:3468074
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
霧天交通場
大氣散
西安理工大學碩士學位論文8生瑞利散射時,未被光線照射的區(qū)域呈現(xiàn)暗黑色,而被照射到的其他區(qū)域則呈現(xiàn)亮藍色。當粒子直徑大于入射波長的0.03倍時,此時發(fā)生的散射現(xiàn)象叫做Mie散射[42]。當外界環(huán)境處于霧、霾天氣狀況下時,其大氣粒子直徑與可見光波長大體相當,由此產(chǎn)生的大氣散射現(xiàn)象為Mie散射[43],如圖2-l(b)所示。(a)瑞利散射(b)Mie散射圖2-1大氣散射類別Fig.2-1Thecategoryofatmosphericscattering天空顏色與大氣散射之間的關(guān)系大致有以下解釋:由于瑞利散射強度和可見光波長成反比,所以在太陽光譜中藍光具有最大能量。因此,當天氣處于晴朗狀態(tài)時,其天空顏色一般顯淡藍色。而當天氣處于陰霾狀態(tài)時,Mie散射占主導地位,天空就變得灰白。(a)晴天(b)霧天圖2-2天氣狀態(tài)與天空顏色的關(guān)系Fig.2-2Therelationshipbetweenweatherstatusandskycolor2.1.2大氣散射模型大氣散射模型是基于Mie散射理論出發(fā)而提出的一種用于描述霧天場景下光傳播特性的物理模型。它是了解霧天圖像退化成因及物理退化過程的關(guān)鍵理論。從上一節(jié)可知,成像設(shè)備在霧天采集圖像的過程中,由于大氣散射現(xiàn)象會損失一部分入射光,因此導致圖像的成像過程變得更為復(fù)雜。除此之外,在霧天場景下發(fā)生的散射現(xiàn)象基本上都符合Mie散射理論[44]。由Mie散射理論可知,霧天場景下進入成像設(shè)備的光線主要分成兩部分:一是目標反射光經(jīng)過大氣散射進入成像設(shè)備的部分,二是大氣
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)權(quán)重Retinex和小波變換的彩色圖像增強算法[J]. 馮紅波,李萍,王博. 無線電工程. 2020(01)
[2]基于融合與高斯加權(quán)暗通道的單幅圖像去霧算法[J]. 張晨,楊燕. 光子學報. 2019(01)
[3]基于亮度對比度增強與飽和度補償?shù)目焖賵D像去霧算法[J]. 曹緒民,劉春曉,張金棟,林宇航,趙錦威. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2018(10)
[4]結(jié)合天空區(qū)域識別的單幅圖像去霧方法[J]. 李堯羿,杜宇超,顧振飛. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(19)
[5]彩色圖像增強技術(shù)的研究[J]. 苗水清,張靜,白海濤. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(17)
[6]基于顏色衰減先驗的小波融合圖像去霧[J]. 張敏,張一凡,王園宇. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(12)
[7]基于開運算暗通道和優(yōu)化邊界約束的圖像去霧算法[J]. 楊紅,崔艷. 光子學報. 2018(06)
[8]改進的異質(zhì)大氣光估計的圖像去霧算法[J]. 余朋,文小琴,汪兆棟,賀樂. 計算機工程與設(shè)計. 2018(03)
[9]基于改進容差機制的圖像去霧算法[J]. 楊斌,林志賢,郭太良. 計算機工程. 2019(01)
[10]改進的暗原色先驗理論視頻去霧算法研究[J]. 覃宏超,李炎炎,龍偉,趙瑞朋,王倩. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(16)
碩士論文
[1]圖像及視頻去霧算法研究及實現(xiàn)[D]. 郭聰.電子科技大學 2018
[2]視頻監(jiān)控系統(tǒng)中去霧方法的研究及其實現(xiàn)[D]. 王一帆.東南大學 2015
本文編號:3468074
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xixikjs/3468074.html
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