大气散射模型下的雾天图像清晰化方法研究
发布时间：2023-12-25 15:46
近年来,伴随工业化经济的快速发展,雾霾现象变得越来越普遍和严重,尤其在秋冬季节。在这样的雾天环境下,由于空气中悬浮颗粒的存在,目标图像常出现细节模糊与失真,使目标图像给观察者带来麻烦,如何降低雾霾对观测目标的影响,以及如何清晰化处理观测目标已经变得相当必要。然而,若单纯提升硬件设施所需要的成本往往很高,而通过不断地优化图像清晰化方法却显得更为实用,因此,对降质后的目标图像运用清晰化方法处理,实现目标图像清晰化还原具有重要的意义和价值。本文研究的雾天图像场景可分为四类:均匀轻雾图像、均匀浓雾图像、非均匀或合成雾天图像、大天空区域或白色景物干扰的雾天图像(特殊场景),并根据这四类雾天图像场景提出四种清晰化处理方法。这些方法均是在大气散射模型与暗通道去雾方法的基础上,完成对大气散射模型这个四项三个未知量的病态方程的求解。即对已知的雾天图像凭借有关技术处理,完成大气光值A与透射率t(x,y)的运算,进而实现观测图像的清晰化还原。具体研究工作如下:1)针对均匀轻雾图像存在模糊图像细节,晕轮效应等问题,提出一种快速双线性最小二乘去雾方法。该方法:首先利用空域LOG边缘检测方法获取大气光值A所在的大...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究的背景和意义
1.2.1 研究的背景
1.2.2 研究的意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 针对均匀轻雾图像问题的清晰化方法研究
1.3.2 针对均匀浓雾图像问题的清晰化方法研究
1.3.3 针对非均匀或合成雾天图像问题的清晰化方法研究
1.3.4 针对特殊场景雾天图像问题的清晰化方法研究
1.4 研究概要
1.5 章节安排
2 大气散射模型下的雾天图像研究基础与评价指标
2.1 大气散射模型下的雾天图像研究基础
2.1.1 雾的定义与特点
2.1.2 雾的形成机理
2.1.3 光在传播过程中的衰减机理
2.1.4 雾天图像的降质原因与基本特征
2.1.5 大气散射物理模型
2.1.6 大气散射模型下的DCP去雾技术
2.1.7 基于大气散射模型的雾天图像清晰化还原
2.2 雾天图像清晰化效果主客观评价指标
2.2.1 雾天图像清晰化效果主观评价指标
2.2.2 雾天图像清晰化效果客观评价指标
2.3 小结
3 快速双线性最小二乘去雾方法
3.1 引言
3.2 空域LOG结合二叉树方法
3.2.1 LOG边缘检测
3.2.2 二叉树方法获取A值
3.3 双线性最小二乘滤波方法优化透射率
3.4 雾天图像清晰化整体流程
3.5 实验结果对比与分析
3.5.1 实验效果
3.5.2 图像客观指标分析
3.6 小结
4 基于大气光特性的自适应维纳滤波去雾方法
4.1 引言
4.2 基于大气光特性的循环四分图方法求取A值
4.2.1 高斯低通滤波定位A值区间
4.2.2 循环四分图方法求取A值
4.3 自适应维纳滤波方法优化透射率
4.3.1 维纳滤波算法模型
4.3.2 自适应维纳滤波方法优化透射率
4.4 雾天图像清晰化整体流程
4.5 实验结果对比与分析
4.5.1 实验效果
4.5.2 图像客观指标分析
4.6 小结
5 基于多特征双向深度卷积网络的去雾方法
5.1 引言
5.2 基于skyline精准搜索的灰度阈值四分图方法
5.2.1 灰度阈值分割方法定位天空区域
5.2.2 循环四分图方法精准定位A值区间
5.2.3 Skyline算法精准搜索A值
5.3 基于多特征双向深度卷积网络的透射率优化
5.3.1 特征提取
5.3.2 非线性映射
5.3.3 透射率重建
5.4 雾天图像清晰化整体流程
5.5 实验结果对比与分析
5.5.1 实验效果
5.5.2 图像客观指标分析
5.6 小结
6 基于精准搜索的各向异性型高斯滤波去雾方法
6.1 引言
6.2 精准搜索A值
6.3 各向异性型高斯滤波方法优化透射率
6.3.1 各向异性型高斯滤波方法的数学模型
6.3.2 各向异性型高斯滤波方法优化透射率
6.4 色调映射调整图像
6.5 雾天图像清晰化整体流程
6.6 实验结果对比与分析
6.6.1 实验效果
6.6.2 图像客观指标分析
6.7 小结
7 总结和展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
本文编号：3875234
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究的背景和意义
1.2.1 研究的背景
1.2.2 研究的意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 针对均匀轻雾图像问题的清晰化方法研究
1.3.2 针对均匀浓雾图像问题的清晰化方法研究
1.3.3 针对非均匀或合成雾天图像问题的清晰化方法研究
1.3.4 针对特殊场景雾天图像问题的清晰化方法研究
1.4 研究概要
1.5 章节安排
2 大气散射模型下的雾天图像研究基础与评价指标
2.1 大气散射模型下的雾天图像研究基础
2.1.1 雾的定义与特点
2.1.2 雾的形成机理
2.1.3 光在传播过程中的衰减机理
2.1.4 雾天图像的降质原因与基本特征
2.1.5 大气散射物理模型
2.1.6 大气散射模型下的DCP去雾技术
2.1.7 基于大气散射模型的雾天图像清晰化还原
2.2 雾天图像清晰化效果主客观评价指标
2.2.1 雾天图像清晰化效果主观评价指标
2.2.2 雾天图像清晰化效果客观评价指标
2.3 小结
3 快速双线性最小二乘去雾方法
3.1 引言
3.2 空域LOG结合二叉树方法
3.2.1 LOG边缘检测
3.2.2 二叉树方法获取A值
3.3 双线性最小二乘滤波方法优化透射率
3.4 雾天图像清晰化整体流程
3.5 实验结果对比与分析
3.5.1 实验效果
3.5.2 图像客观指标分析
3.6 小结
4 基于大气光特性的自适应维纳滤波去雾方法
4.1 引言
4.2 基于大气光特性的循环四分图方法求取A值
4.2.1 高斯低通滤波定位A值区间
4.2.2 循环四分图方法求取A值
4.3 自适应维纳滤波方法优化透射率
4.3.1 维纳滤波算法模型
4.3.2 自适应维纳滤波方法优化透射率
4.4 雾天图像清晰化整体流程
4.5 实验结果对比与分析
4.5.1 实验效果
4.5.2 图像客观指标分析
4.6 小结
5 基于多特征双向深度卷积网络的去雾方法
5.1 引言
5.2 基于skyline精准搜索的灰度阈值四分图方法
5.2.1 灰度阈值分割方法定位天空区域
5.2.2 循环四分图方法精准定位A值区间
5.2.3 Skyline算法精准搜索A值
5.3 基于多特征双向深度卷积网络的透射率优化
5.3.1 特征提取
5.3.2 非线性映射
5.3.3 透射率重建
5.4 雾天图像清晰化整体流程
5.5 实验结果对比与分析
5.5.1 实验效果
5.5.2 图像客观指标分析
5.6 小结
6 基于精准搜索的各向异性型高斯滤波去雾方法
6.1 引言
6.2 精准搜索A值
6.3 各向异性型高斯滤波方法优化透射率
6.3.1 各向异性型高斯滤波方法的数学模型
6.3.2 各向异性型高斯滤波方法优化透射率
6.4 色调映射调整图像
6.5 雾天图像清晰化整体流程
6.6 实验结果对比与分析
6.6.1 实验效果
6.6.2 图像客观指标分析
6.7 小结
7 总结和展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
本文编号：3875234
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3875234.html