高质量图像获取与处理技术研究

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时间:2019-03-18

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1、密级:硕士学位论文高质量图像获取与处理技术研究作者姓名:张栩铫指导教师:徐智勇研究员光电技术研究所信号与信息处理实验室学位类别:工程硕士学科专业:电子与通信工程研究所:中国科学院光电技术研究所二○一六年五月TheStudyoftheAcquirementandProcessingTechnologyOfHighQualityImagesByXuyaoZhangADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequiremen

2、tForthedegreeofMasterofProcessingofSignalandInformationTheInstituteofOpticsandElectronics,ChineseAcademyofScienceMay,2016致谢致谢三年,时间又悄悄踏过了一个陡峭的阶梯。感谢这三年光电所陪我一起度过的时光,一切都让人感觉充实又生动,这是学生时代的句点,也是追逐梦想的起点。从雁栖湖畔的国科大,到牧马山上的光电所,我都在那里找到了学习和生活中的巨大宝藏。感谢国科大,让我的人生轨迹增添了一笔不一样的色彩,让我在体会习以为常的南方的秀美之余,有机会品味

3、新鲜十足的北方的粗犷;感恩光电所,在这里实验室的生活让人受益良多,一起学习工作的老师和同学不仅是在学习中给我帮助的智囊,更是生活中不可或缺的伙伴。首先,我要感谢我的导师徐智勇老师。从做本科毕业设计起,一直到现在的研究生毕业设计,徐老师在专业知识上给予我许多指导帮助,让我以后的发展有了坚固的基石。徐老师对待事情的一丝不苟认真负责,从我与他交流的第一刻起就给我留下了深刻的印象,同时也让我拥有了做事情时应该抱有的态度。而在生活中,徐老师更是一位待人平和的长辈,对于学生抱以满满的关怀。在这里,真挚地对您说一声,谢谢您。然后,我还要感谢在科研学习中给予我帮助的其他老师。

4、感谢王华闯、魏宇星、彭先蓉、于学刚、戴国民、马茜、杨洪、许俊平、金峥、严鹏、李玉冰等老师对我科研实践的帮助和指导,在我进行实验时不厌其烦地帮我解决设备问题;感谢研究生部的廖俊莉、胡琛、朱文等老师对我学习和生活上的帮助。此外,我还要感谢程华、胡锦龙、余化鹏、常永鑫、王仕明、贾格等博士师兄师姐在科研学习中给予我的帮助,他们对待科研学习一丝不苟的态度深深感染了我;感谢吴文德、邓集洪、许波、宋庆欢、徐赟等上届师兄师姐,他们和我不仅是师兄弟关系,更是在生活中陪伴并帮助我的挚友;感谢刘征、赖丽君、黄烨、刘慧勤、杨威、周黎这些实验室的兄弟姐妹,和他们一起吃饭、一起游玩、一起

5、探讨问题的经历是研究生生涯最快乐的回忆;感谢我的室友与好友吴相猴、郭港、彭彰贤、吴丽红、高辉、陈冰倩、司新春、滕日、杨萌等,他们让我收获了真挚的友谊;感谢下一届兰琦、伍宇恒、卫磊、保富、贺先辉、李红运等师弟师妹,他们为实验室带来崭新的活力。特别感谢我的父母、家人,感谢他们无微不至的关怀和支持,我将用行动来报答他们无私的付出。最后,感谢所有的论文评阅和答辩委员会的老师,感谢你们对学生论文的殷切指导!对所有关心帮助过我的人们,衷心说一声,谢谢你!张栩铫2016年5月I摘要摘要在人脑接收的信息中,80%的以上的部分来自于视觉。图像作为视觉信息主要的载体,已经广泛应用

6、于航天、医疗、安全等各行各业。随着科技发展,这些行业对图像质量的要求越来越高,因此如何提升图像的质量是图像处理领域持续升温的热点。本文根据获取高质量图像的流程,从图像调焦和图像去噪一前一后两个流程节点出发,研究如何在采集和处理的过程中,得到更高质量的图像。图像调焦的目的是获取聚焦的清晰图像,这是保证图像质量的基础。在该方面,本文综合调研并分析了现有的自动调焦方法,总结出对焦深度法比其他自动调焦方法具有高精度高效率的优势。对焦深度法一般是通过镜头采集图像,然后利用清晰度评价算法对其进行评价,利用评价结果再反馈调节镜头转动,得到更清晰的图像。该流程中清晰度评价算法

7、的性能是获取高质量图像的关键,而传统的清晰度评价算法在实际应用中往往会受到精度或适应性的限制,因此本文提出一种基于四叉树分解的图像清晰度评价算法。该算法结合了四叉树分解与传统的EOG清晰度评价算法:利用四叉树分解来整体评价图像的清晰度,并通过调节其参数达到抗噪的目的;利用EOG评价函数对四叉树分解图像块内的清晰度进行评价,使评价结果更精确。经对比实验验证,改进后的算法具有更高的灵敏度与抗噪性能。在实践中通过自动调焦取得清晰图像后,图像往往会因为成像系统内外的干扰而带有噪声,导致图像在传输存储时被污染,引起质量下降。为了进一步提高图像质量有必要进行去噪算法的研究

8、。通过综合比较现有的各种去噪算法,经分

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