1、分類號：TP391單位代碼：單位代碼：10190研究生學(xué)號：研究生學(xué)號：201306008密級：無碩士學(xué)位論文惡劣天氣下圖像的清晰化方法研究StudyonImageClearnessTechniqueinBadWeather研究生姓研究生姓名：名：孫瑩瑩專業(yè)：信息與通信工程信息與通信工程指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：王昕指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱：副教授2016年4月萬方數(shù)據(jù)碩士學(xué)位論文I摘要戶外視覺系統(tǒng)由于暴露在開放的外界環(huán)境中，會常常受

2、到惡劣天氣會影響而無法正常的工作，使得捕獲的圖像和視頻出現(xiàn)嚴(yán)重降質(zhì)的現(xiàn)象。其中，近年來出現(xiàn)最頻繁的惡劣天氣是霧霾天氣，已經(jīng)成為嚴(yán)重影響成像質(zhì)量的重要因素。在霧霾天氣下，由于大氣散射作用，會導(dǎo)致捕獲的圖像模糊不清，信息的可辨識度降低。霧天圖像的應(yīng)用價值大大減小，會干擾其它和圖像處理相關(guān)的領(lǐng)域的正常工作。此外，我國近年來霧霾天氣頻發(fā)，圖像去霧技術(shù)成為越來越重要的研究課題，具有十分重要的實際意義。由于圖像去霧問題涉及到天氣條件的隨機性與復(fù)雜性

3、，這增大了其研究難度。雖然國內(nèi)外已有的圖像去霧算法很多，但均有一定的局限性和相應(yīng)的缺點，這些算法在本質(zhì)上都可以大致歸類為兩種：第一種為基于非物理模型的圖像增強方法，第二種為基于物理模型的圖像復(fù)原方法。首先，提出了一種基于物理模型的圖像去霧算法，利用改進(jìn)的WhitePatchRetinex算法計算出全球大氣光的值，提出了一種基于去霧后圖像的信息損失來估算透射率的方法，通過最小化信息損失方法估計出初始透射率，然后使用導(dǎo)向濾波對初始透射率圖進(jìn)

4、行快速細(xì)化，進(jìn)而得到較精確的最終的透射率圖，最后通過反解霧天圖像退化物理模型得到清晰無霧的結(jié)果圖像。實驗結(jié)果表明，利用該方法得到的結(jié)果圖像較明亮，不需要再進(jìn)行額外的亮度增強操作，且在天空區(qū)域不會出現(xiàn)嚴(yán)重的顏色失真現(xiàn)象，魯棒性和適用性較高其次，對視頻去霧進(jìn)行研究。通過將有霧視頻幀的RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV顏色空間，僅對其中的亮度分量Y進(jìn)行去霧處理，保持色度分量(UV)不變，降低了算法的復(fù)雜度，大大提高了處理過程的運行速度，從而能適用于處

5、理視頻序列，處理速度可達(dá)2022幀每秒，具有良好的實時性。最后，研究了戶外監(jiān)控視頻的去霧方法，因為監(jiān)控視頻的背景具有靜止不變的特性，所以本文將視頻幀的背景圖像和前景運動目標(biāo)圖像分別提取出來后，各自進(jìn)行去霧處理，然后融合為完整的無霧監(jiān)控視頻。由于對背景圖像是靜止且不變的，所以只對背景圖像做一次去霧處理，大大縮小了視頻去霧算法的運算時間，具有很好的實用意義。關(guān)鍵詞：圖像去霧視頻去霧改進(jìn)的WhitePatchRetinex算法信息損失萬方數(shù)據(jù)