基于物理模型的圖像去霧算法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺的最終目的是理解和解釋豐富的三維世界，隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、視覺計(jì)算理論等基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高，以及各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)計(jì)算機(jī)視覺需求的不斷增長(zhǎng)，其應(yīng)用越來越廣泛，如敏感場(chǎng)所的安全檢測(cè)、工業(yè)測(cè)量與監(jiān)控、自動(dòng)導(dǎo)航、軍事無人偵察等。但目前大多數(shù)視覺系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有考慮天氣的影響，也就是只能應(yīng)用于晴朗天氣條件下，而實(shí)際上對(duì)于任何需要應(yīng)用于室外場(chǎng)景的視覺系統(tǒng)，不可避免地要面對(duì)各種天氣條件，如霧、雨、雪等。一個(gè)魯棒的室外視

2、覺系統(tǒng)必須具有在任何天氣條件下工作的能力，這是一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義的問題。
　　霧天降質(zhì)圖像的復(fù)原是個(gè)很有挑戰(zhàn)性的課題，該領(lǐng)域研究起步較晚，目前，越來越多的研究者把注意力集中到這個(gè)課題上。本文主要偏重于基于物理模型的霧天圖像復(fù)原算法研究。
　　本文以大氣散射模型和暗原色先驗(yàn)為理論依據(jù)，在對(duì)大氣散射模型深入分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)霧天圖像的清晰化問題進(jìn)行研究。提出一種新的基于物理模型的快速單幅圖像去霧算法。該算法從大氣散射模型出發(fā)，通過

3、對(duì)大氣光照進(jìn)行白平衡，從而簡(jiǎn)化大氣散射模型;利用暗原色先驗(yàn)理論和快速中值濾波方法估計(jì)大氣耗散函數(shù)，進(jìn)而恢復(fù)場(chǎng)景反照率。本文算法的時(shí)間復(fù)雜度與圖像像素?cái)?shù)呈線性關(guān)系，具有很快的執(zhí)行速度，從而在一定程度上解決目前基于物理模型的霧天圖像復(fù)原算法中存在的共性問題-時(shí)間復(fù)雜度過高。
　　本文展示了大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并給出霧天復(fù)原圖像無參考客觀定量評(píng)價(jià)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文算法有效地恢復(fù)了場(chǎng)景的對(duì)比度和顏色，從而明顯地提高了圖像的視見度。充分地說