圖像去霧算法的多核實(shí)現(xiàn)與性能評(píng)價(jià)模型.pdf

1、目前，中國(guó)多數(shù)地區(qū)由于潮濕、環(huán)境污染等原因而出現(xiàn)了大范圍的霧靄天氣，這對(duì)日常圖像的拍攝造成了嚴(yán)重干擾，降低了拍攝圖像的可見(jiàn)度與清晰度，同時(shí)由于高清分辨率監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)量極大，導(dǎo)致去霧處理時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足工程上實(shí)時(shí)去霧的需求，因而，對(duì)霧天退化視頻進(jìn)行高速并行清晰化處理具有重要的意義。此外，針對(duì)霧圖復(fù)原效果一直缺少客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，導(dǎo)致無(wú)法精確地評(píng)判圖像去霧算法的效果，也就無(wú)法指導(dǎo)算法下一步的改進(jìn)。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文主要從以下幾個(gè)方面

2、展開(kāi)了工作：
　　1）本文首先研究了圖像去霧的方法理論，重點(diǎn)對(duì)霧圖生成模型、暗原色先驗(yàn)、軟摳圖算法進(jìn)行了理論分析與去霧實(shí)驗(yàn)，針對(duì)去霧后的圖像中天空區(qū)域存在色彩失真與塊狀效應(yīng)的問(wèn)題，本文采用透射率拉伸的方法來(lái)修正天空區(qū)域，使得去霧后的圖像更加清晰、逼真。
　　2）面對(duì)高清分辨率的視頻實(shí)時(shí)去霧問(wèn)題，大數(shù)據(jù)量的運(yùn)算會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間，需要在算法和處理器設(shè)備效率上都進(jìn)行提升。針對(duì)該問(wèn)題，本文使用多核處理器設(shè)備Tile-GX36代替了單核

3、設(shè)備，設(shè)計(jì)了并行實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)與流程，采用時(shí)間復(fù)雜度更低的引導(dǎo)濾波算法代替軟摳圖算法。Tile-GX36處理平臺(tái)將輸入的每幀圖像傳遞給每一個(gè)處理核，36個(gè)處理核分別獨(dú)立運(yùn)行去霧算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多核處理器平臺(tái)大大提升了處理速度，針對(duì)單幀圖像尺寸為600*400的有霧視頻，處理幀率達(dá)到94.3fps，相比PC機(jī)提高了17倍，滿(mǎn)足了工程上對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求。
　　3）圖像去霧效果的評(píng)價(jià)主要集中在主觀與半?yún)⒖紙D像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法上，缺少全參考圖

4、像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出采用去霧效果指標(biāo)值來(lái)反映算法好壞，先利用無(wú)霧參考圖像的深度信息進(jìn)行人工加霧，并采用相關(guān)去霧算法對(duì)人工霧圖進(jìn)行去霧，得到去霧后圖像，再采用全參考圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)參考圖像與去霧后圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)即獲得去霧效果指標(biāo)值。本文在人工構(gòu)建霧圖時(shí)，首先采用分?jǐn)?shù)階達(dá)爾文粒子群算法將無(wú)霧圖像分割成遠(yuǎn)景、中景、近景圖像區(qū)域，分別對(duì)這些區(qū)域添加不同的深度值，然后利用霧圖形成模型構(gòu)造霧圖。本文在進(jìn)行全參考圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，采用四