基于偏振信息的图像去雾算法研究

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1、学号：S13040426硕士学位论文基于偏振信息的图像去雾算法研究研究生姓名：赵长霞学科、专业：信息与通信工程二○一六年三月分类号：TP391密级：可公开UDC：621.39编号：基于偏振信息的图像去雾算法研究RESEARCHOFIMAGEDEFOGGINGALGORITHMBASEDONTHEPOLARIZATIONINFORMATION学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：信息与通信工程（0810）研究方向：数字视频与图像处理技术申请学位级别：工学硕士指导教师：段锦教授研究生：赵长霞论文起止时间：2014.09—2015.11摘要雾霾天气越来

2、越常见，导致所采集图像的应用价值降低，因此如何获得清晰度较高的图像成为计算机视觉等领域重点研究的内容。近年来基于偏振信息的图像去雾算法越来越成为研究的热点，在交通路况监控、航拍、军事目标探测与识别等视觉系统中的应用及发展前景广阔，具有重要的研究意义。本文在大气散射模型的基础上，利用偏振成像的优势，采用一种利用图像偏振信息的去雾方法。该方法首先利用偏振成像系统获取3个任意角度或2个正交角度偏振图像作为输入，结合暗原色先验理论自动估计大气光强信息及传输率图，并利用导向滤波的方法优化与修复传输率图，最终实现图像去雾。实验比较了不同偏振图像去雾算法与本文算法的去雾效果，同时实验也比

3、较了3个任意角度与2个正交角度偏振图像复原质量。实验结果表明，本文算法提高了图像的清晰度及对比度，有效改善了雾天的降质图像，且3个偏振图像的角度选取是任意的，不需对偏振角度进行配准，有利于工程的实际应用，验证了本文算法的优越性及实用性。关键词：偏振图像；大气散射模型；图像复原；偏振角度；图像去雾IABSTRACTHazeweatherismoreandmorecommon.Ithasresultedinreducingtheapplicationvalueofthecollectedimage.Sohowtoobtainhigh-definitionimagesbecome

4、stheresearchfocusinthefieldofcomputervisionandotherareas.Researchofimagedefoggingalgorithmbasedonthepolarizationinformationismoreandmorebecomingahottopicinrecentyears.Thisalgorithmcanbewidelyappliedanddevelopedinvisualsystemssuchastrafficmonitoring,aerialphotography,militarytargetdetection

5、andrecognition,etc.Ithasimportantresearchsignificance.Basedonatmosphericscatteringmodel,combiningwiththeadvantagesofpolarizationimaging,animagedefoggingmethodusingimagepolarizationinformationisadopted.Themethodfirstlyacquires3randomanglesor2orthogonalanglespolarizationimagesusingpolarizati

6、onimagingsystem.Thenautomaticallyestimatestheatmosphericlightintensityinformationandtransmissionratecombinedwiththedarkchannelprior.Andguidedfiltermethodisusedtooptimizetransmissionrate,ultimatelyrealizesimagedefogging.Imagedefoggingeffectofclassicpolarizationimagedefoggingalgorithmandthep

7、roposedalgorithmareanalyzedandcomparedintheexperiment.Inthemeantime,polarizationimagerestorationqualityof3randomanglesand2orthogonalanglesarealsocomparedintheexperiment.Experimentalresultshaveshownthatthealgorithmimprovestheimage’sdefinitionandcontrast.Iteffec