在大霧頻發(fā)的水面場景下,光線由于水汽的影響而導(dǎo)致散射,使得采集的圖像對比度、顏色等特征發(fā)生改變,形成霧天降質(zhì)圖像。水面霧天降質(zhì)圖像對于輪船航行、漁船捕撈、船體識別等應(yīng)用場景具有限制作用,因此設(shè)計(jì)出合適的算法對水面圖像進(jìn)行去霧具有重要的科研意義和實(shí)用價(jià)值。但是現(xiàn)有的去霧方法都是基于陸地場景設(shè)計(jì)的,專門針對水面圖像去霧問題的研究較少。同時(shí),合理的去霧圖像質(zhì)量評估方法對去霧工作也有著重要的推動作用,而目前在圖像去霧中所使用的質(zhì)量評估方法并不能很好的評價(jià)圖像質(zhì)量。針對以上兩點(diǎn),本文的具體研究工作如下:首先針對現(xiàn)有去霧數(shù)據(jù)集的不足,提出了一個(gè)面向水面圖像去霧任務(wù)的數(shù)據(jù)集Hazy Water Dataset。該數(shù)據(jù)集中包括了大規(guī)模真實(shí)的非對稱訓(xùn)練數(shù)據(jù)和兩個(gè)分別用于定性與定量評估的測試集,其中非對稱訓(xùn)練數(shù)據(jù)是指圖像內(nèi)容不成對的有霧和無霧圖像。通過對DCP等9種圖像去霧算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的基于陸地場景設(shè)計(jì)的去霧方法并不適用于水面場景。其次針對Hazy Water Dataset數(shù)據(jù)非對稱的特點(diǎn),提出了一個(gè)基于Cycle GAN的水面圖像去霧算法W-Dehaze GAN。W-Dehaze GAN... 

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 霧天成像大氣散射模型
        1.3.2 基于手工特征的圖像去霧算法
        1.3.3 基于深度學(xué)習(xí)的圖像去霧算法
        1.3.4 去霧圖像質(zhì)量評估
    1.4 本文的研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 面向水面去霧任務(wù)的數(shù)據(jù)集構(gòu)建
    2.1 引言
    2.2 Hazy Water數(shù)據(jù)集
        2.2.1 訓(xùn)練集
        2.2.2 測試集
    2.3 對現(xiàn)有去霧方法的實(shí)驗(yàn)對比分析
        2.3.1 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        2.3.2 在真實(shí)測試集上的去霧結(jié)果對比
        2.3.3 在合成測試集上的去霧結(jié)果對比
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于Cycle GAN的水面圖像去霧算法
    3.1 引言
    3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 模型整體架構(gòu)
        3.2.2 生成器
        3.2.3 判別器
        3.2.4 損失函數(shù)
        3.2.5 圖像去霧算法實(shí)現(xiàn)流程
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        3.3.2 在真實(shí)數(shù)據(jù)上的去霧結(jié)果對比
        3.3.3 在合成數(shù)據(jù)上的去霧結(jié)果對比
        3.3.4 運(yùn)行時(shí)間對比
    3.4 消融分析
        3.4.1 對偏色現(xiàn)象的魯棒性分析
        3.4.2 縮放卷積有效性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        3.4.3 感知損失有效性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        3.4.4 局限性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于深度學(xué)習(xí)的去霧圖像質(zhì)量評估算法
    4.1 引言
    4.2 無參考去霧圖像質(zhì)量評估算法
        4.2.1 基于自然圖像統(tǒng)計(jì)量的亮度歸一化
        4.2.2 去霧圖像質(zhì)量評估網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        4.2.3 損失函數(shù)
        4.2.4 圖像質(zhì)量評估算法實(shí)現(xiàn)流程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        4.3.2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.4 不同特征提取方法的對比實(shí)驗(yàn)
        4.3.5 MSCN系數(shù)的有效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 圖像去霧與評估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)需求分析
        5.1.1 系統(tǒng)功能需求分析
        5.1.2 系統(tǒng)性能需求分析
        5.1.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與模塊劃分
        5.2.2 圖像去霧子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.2.3 圖像質(zhì)量評估子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.2.4 交互與數(shù)據(jù)可視化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.2.5 開發(fā)環(huán)境
    5.3 系統(tǒng)測試
        5.3.1 測試目標(biāo)與環(huán)境
        5.3.2 圖像去霧子系統(tǒng)測試
        5.3.3 圖像質(zhì)量評估子系統(tǒng)測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號：3661174