本文關鍵詞：基于顏色空間轉化的偏振圖像去霧算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣引起了人們的廣泛關注。霧霾天氣不但對人們的健康產生一定的影響,還嚴重干擾了監(jiān)控系統(tǒng)和偵查裝備等的正常使用,例如在戰(zhàn)場上導彈無法瞄準目標,交通道路上監(jiān)控系統(tǒng)無法識別車牌,偵查現(xiàn)場上裝備無法正確跟蹤對象等。因此如何去除霧霾對智能裝備系統(tǒng)的影響,提取用戶感興趣的有用信息是近年來圖像視覺處理研究的熱點之一。圖像有多種成像方式,包括常見的可見光,遙感,偏振,紅外成像等。其中偏振成像相對于可見光和紅外成像有諸多優(yōu)點,它可以獲取地物輻射的多維偏振信息,在圖像視覺領域中有獨特的優(yōu)勢。有效使用偏振信息,可以提高目標的識別能力,從而增強景物的細節(jié)特征,提高圖像的信噪比。基于傳統(tǒng)偏振特性的圖像去霧算法大都對偏振度、大氣光強和景深信息進行優(yōu)化,這種方法在霧天能見度較高時能夠有效去除圖像霧霾,但是在能見度較低狀態(tài)下,對遠處場景的目標識別效果并不理想。本文分析低能見度情況下圖像去霧復原效果不理想的特點,提出了一種偏振信息到顏色空間轉化的算法增強圖像的細節(jié)特征。主要工作如下：第一：調研了國內外的霧霾去除現(xiàn)狀,按照輸入條件的不同,研究了單幅圖像去霧和多幅圖像去霧算法的優(yōu)缺點并探討霧霾的形成機理以及大氣散射現(xiàn)象,結合大氣散模型,對基于暗原色先驗原理的圖像去霧模型進行研究。第二：研究大氣偏振特性,調研經(jīng)典的基于偏振原理的圖像去霧算法,分析傳統(tǒng)的基于偏振特性的圖像復原算法的不足,提出一種顏色空間轉換的算法去除圖像霧霾。根據(jù)Stokes矢量法解析偏振信息,得到偏振圖像的強度、偏振度、偏振角等內容,為了達到偏振信息與去霧模型相結合的目的,采用了一種顏色空間轉化的方法將偏振信息映射到彩色空間。第三：將偏振信息轉化到HIS顏色空間對應的亮度,色調,飽和度等分量中,對HIS彩色空間中的亮度和飽和度權重重新進行估值,之后再將HIS彩色空間轉化到RGB彩色空間,結合暗原色先驗原理,引入引導濾波算法對圖像進行復原。第四：與傳統(tǒng)的基于偏振特性的圖像復原結果作對比,本文提出的算法的切實有效,得到的復原圖像細節(jié)更加清晰,層次分明,能夠有效識別低能見度場景下遠處場景的目標。
【關鍵詞】：圖像復原 偏振特性 HIS彩色空間 RGB彩色空間 暗原色先驗
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 單幅圖像去霧算法11-12
• 1.2.2 多幅圖像去霧算法12
• 1.2.3 基于偏振特性的圖像去霧算法12-13
• 1.3 本文研究內容13-14
• 1.4 本文結構安排14-16
• 第二章 霧霾天氣成像模型及圖像偏振特性16-34
• 2.1 霧霾天氣成像模型16-26
• 2.1.1 入射光衰減模型16-19
• 2.1.2 大氣光成像模型19-21
• 2.1.3 霧天圖像的成像模型21-24
• 2.1.4 基于暗原色的圖像去霧模型24-26
• 2.2 霧天圖像特性分析26-29
• 2.2.1 霧霾的形成及能見度26-28
• 2.2.2 霧天圖像特性分析28-29
• 2.3 霧與大氣偏振特性29-33
• 2.3.1 光的偏振特性29-31
• 2.3.2 寬波段偏振相機的介紹31-32
• 2.3.3 霧與大氣偏振的關系32-33
• 2.4 本章小結33-34
• 第三章 基于偏振特性的圖像去霧算法研究34-42
• 3.1 傳統(tǒng)偏振去霧算法概述34-35
• 3.2 基于偏振濾波的圖像去霧算法35-38
• 3.3 基于大氣散射模型的偏振圖像去霧算法38-40
• 3.4 本章小結40-42
• 第四章 基于顏色空間轉化的偏振圖像去霧算法設計42-63
• 4.1 算法設計42-44
• 4.1.1 算法設計思想42-43
• 4.1.2 算法詳細描述43-44
• 4.2 偏振信息到RGB彩色空間的映射44-50
• 4.2.1 HIS顏色空間的定義44-45
• 4.2.2 RGB彩色空間的定義45-46
• 4.2.3 偏振信息到HIS彩色空間的映射46-49
• 4.2.4 HIS彩色空間到RGB彩色空間的轉化49-50
• 4.3 去霧參數(shù)的求取50-57
• 4.3.1 飽和度和亮度信息的求取50-54
• 4.3.2 大氣光強值求取54-55
• 4.3.3 透射率的求取及優(yōu)化55-57
• 4.4 算法的實驗結果分析與評價57-62
• 4.4.1 去霧效果評價指標57-58
• 4.4.2 實驗結果與分析58-62
• 4.5 本章小結62-63
• 第五章 總結與展望63-64
• 5.1 本文總結63
• 5.2 工作展望63-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文69

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