基于暗通道先验的图像快速去雾及增强算法研究

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1、Ｖ，．．中图分类号：ＴＰ３９１．４密级：公开－ＵＤＣ：本校编号；讀Ｗ义道乂攀硕±学位论文论文题目＾基于暗通道先验的图像快速去雾及增强算法研究研究生姓名：王帆学号：０２１３０６５１学校指导教师姓名：杨燕副教授职称：申请学位等级工学硕壬专业信号与信息处理：：２０１６年４月２０１６年论文提交日期：论义答辦日期：６月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得

2、兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、：学位论文作者签名：至１化签字日期＞《年＾月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权盖州交通大学可＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影｜印。同意学校向国家有关部口或机、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅构送交论文的复印件和磁盎。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：典瓜签字日期：＞年／月２

3、５＾曰签字日期：辟＾月疋曰／／７／硕士学位论文基于暗通道先验的图像快速去雾及增强算法研究ResearchonFastImageHazeRemovalandEnhancementAlgorithmBasedonDarkChannelPrior作者姓名：王帆学科、专业：信号与信息处理研究方向：数字图像处理学号：02130651指导教师：杨燕完成日期：2016年4月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity基于暗通道先验的图像快速去雾及增强算法研究摘要随着计算机技术的不断发展，信息化、智能化设备正逐步渗透到社会生活的各个方面，计算机视觉作为计算机应用的一个重要分

4、支，已经广泛而深入地应用到交通监控、车载导航、辅助驾驶以及航拍侦测等诸多领域当中，然而在成像方面，恶劣天气的干扰始终是影响成像质量的重要因素，尤其近年来我国多数地区频频出现雾霾天气，给视觉系统的正常工作带来很大干扰，严重影响了图像的视觉效果和后续处理，因此，单幅图像去雾研究成为当前计算机应用领域的一个重要课题。基于暗通道先验理论的去雾算法由于复原效果好、稳定性高等优势得到了广泛的应用，但仍存在许多不足之处，例如：该理论对明亮区域不适用、算法处理的实时性及模型参数估计的准确性和通用性还不够高、复原图像颜色过饱和、整体亮度偏暗等。论文主要通过分析研究图像去雾算法的最新进展，结合暗通道先

5、验理论算法的应用现状对其进行改进，进一步提高其实用价值。针对目前暗通道先验理论去雾算法存在的不足，论文提出两种新的参数估计算法。（1）基于物理模型的对比复原算法：该算法在暗通道先验的基础上，通过对大气散射模型的分析，总结出雾气分布对暗通道图像的影响，并依此对外景图像进行加雾操作，利用加雾后的参考图像与外景图像中各点的景深关系完成透射率的估计，进而达到去雾目的；（2）基于相对透射率估计的快速图像去雾算法：该算法在暗通道先验理论的基础上，分析了雾霾条件下最小值图像与场景深度的关系，通过景深相对量实现透射率的初步估计，并利用大气光幕特性对其进行修正，最终结合物理模型获得去雾图像。此外，为

6、了改善去雾图像的整体视觉效果，论文提出了两种去雾图像亮度增强方法：（1）R、G、B通道亮度差增强法：该方法综合考虑像素通道值的比例关系，借助R、G、B通道的均值图像，利用统一函数对各通道图像与均值图像的差值进行增强；（2）灰度图参考系数增强法：首先使用目标函数对去雾图像的灰度图进行增强，然后通过增强图像与灰度图像的比值来确定统一的增强系数，最后利用此系数对各颜色通道图像进行增强。实验结果表明，论文提出的算法兼顾去雾效果和处理速度，针对不同雾霾条件，在获得较高质量复原图像的同时，大大降低了算法复杂度。去雾图像的后续增强方法可以有效增强图像较暗区域的细节信息，提高图像的整体视觉效果和层

7、次感。论文的研究成果是对目前图像去雾技术的完善，不仅深化了该技术的研究，具有一定的科研价值，而且改善了该技术在实际应用中存在的不足，提高了算法的实用价值。关键词：暗通道先验；图像去雾；透射率；图像复原;图像增强论文类型：应用研究-I-兰州交通大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofcomputertechnology,theinformationandintelligenceequipmentisgraduallypenetratedi