非均匀光场水下目标探测图像增强研究
21世纪是人类利用和开发海洋的新世纪,海洋科技在全球科技竞争中已走向前沿,为国家间综合实力的较量增加了新的焦点。我国海岸线长达18000多公里,海洋经济已开始被纳入国民经济发展规划,目前我国海洋事业的发展已走向全面开发利用的阶段,着力于以高科技为基础及石油和海运交通开发为主要标志。发展海洋科技,尤其是海洋高新技术己成为世界新技术革命的重要内容,海洋科技进步已经成为衡量国家科技总体水平和海洋强国的重要指标。
对水下图像的识别和分析是发展水下技术和开发海洋环境的关键。水下成像技术在国内外已经取得较为完善的成果,但现在即使是最纯净的清水对光的衰减都很严重,而浑浊的水质更严重影响了水下目标图像探测距离和图像清晰度,在水下拍摄到的图像往往被各种噪声所淹没。本文的主要目的是尝试通过对真实的水下图像进行图像增强,改善图像质量,使图像更加符合人们的视觉特性和机器识别的要求。
本文首先介绍了目前水下图像增强的主要方法及发展趋势,然后利用一种新的水下目标图像探测方法——水下非均匀光场目标图像探测方法,按照光在水中的衰减规律,利用非均匀照明光场理论,及相应的集束光源建立探测系统进行水下观测和成像,从而获得了能较好克服背景噪声和散射的水下图像。然后介绍了几种水下图像增强的常用方法,并通过实验进行验证和分析,论述了通过基于偏微分方程方法对图像进行分解再增强处理,并且对真实的水下图像进行分析研究。通过实验验证,利用偏微分方程分解的增强方法,有效地减轻图像细节的模糊,使得图像细节轮廓更清楚,进一步的改善增强效果。
水下图像增强;非均匀光场;目标图像探测;偏微分方程分解
中国海洋大学
硕士
信号与信息处理
郑冰
2011
中文
TP391.41;P717
59
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）