基于模型法的激光水下降質(zhì)圖像復(fù)原算法研究.pdf

1、激光水下成像技術(shù)在深海資源開(kāi)采中有著非常重要的作用。但由于海水中存在大量的介質(zhì)和懸浮微粒，成像環(huán)境復(fù)雜，水下圖像質(zhì)量存在嚴(yán)重的退化問(wèn)題，主要表現(xiàn)為噪聲、模糊和分辨率低等。目前已經(jīng)有很多學(xué)者在進(jìn)行相關(guān)研究，但復(fù)原效果仍需改進(jìn)。本文從激光水下圖像退化到復(fù)原的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，研究、提出了改進(jìn)的水下圖像退化模型，驗(yàn)證了該模型的有效性并基于此模型對(duì)比研究了水下圖像盲復(fù)原算法的初值問(wèn)題，得到了改進(jìn)的水下圖像盲復(fù)原算法。
　　本研究針對(duì)Jaffe

2、模型的不足，考慮了距離選通成像系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了改進(jìn)的水下圖像退化模型。其中對(duì)于前向散射光分量的計(jì)算基于改進(jìn)的光束空間展寬模型，對(duì)于后向散射光分量的計(jì)算結(jié)合了距離選通成像系統(tǒng)的特點(diǎn)。并根據(jù)改進(jìn)模型求得了成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。然后將求得的函數(shù)應(yīng)用到水下圖像復(fù)原算法中，進(jìn)行了基于Wells模型和基于改進(jìn)模型的逆濾波與維納濾波對(duì)比實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還對(duì)比研究了初始圖像預(yù)處理對(duì)復(fù)原效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了基于本文提出的改進(jìn)模型進(jìn)行水下圖

3、像復(fù)原的有效性。基于本文提出的改進(jìn)退化模型，選取不同的初值使用不同的水下圖像盲復(fù)原的算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得到了效果較好的水下圖像盲復(fù)原算法。采用三種不同的盲復(fù)原算法分別使用Wells模型和本文提出的改進(jìn)模型作為初始點(diǎn)傳播函數(shù)，分別使用原圖像和做過(guò)預(yù)處理的原圖像作為初始圖像，分別使用Index判據(jù)和Sobel判據(jù)作為圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)判據(jù)進(jìn)行了一系列的對(duì)比試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明采用Deconvblind算法以本文提出的改進(jìn)模型作初始點(diǎn)傳播函數(shù)，以做過(guò)預(yù)