斜视成像航空相机的图像去雾算法研究

摘要

斜视航空相机具有防区外高空远距离倾斜侦察、监视、覆盖面积广等优势，在军用领域得到了更广泛的应用。斜视航空相机成像过程中，由于大气的影响，当光线在气溶胶中传播的距离越长或大气中能见度越小时航拍图像质量退化严重，表现为图像中有一层雾气似的，因此斜视相机需要去雾技术来消除大气对图像质量的影响。
　　首先，基于大气散射模型分析图像有雾的机理，得出图像退化模型，作为去雾的理论基础。其次，通过实验对比分析几类去雾算法，选用目前主流的暗原色算法作为研究方向，并提出暗原色算法目前存在的不足。再次，针对该算法的不足提出了三方面改进：一、计算图像的对比度、信噪比、均值将输入有雾图像分成四种类型，通过实验统计规律得出大气光值与这三个参数的关系式，从而提出自适应大气光值暗原色去雾方法；二、针对应用传统暗原色去雾复原图像出现非均匀性，采用双边滤波算法优化大气透过率，保证了复原图像既具有较好的均匀性同时保留了图像的边缘细节信息；三、采用降采样的方法来缩短算法运行时间，一方面解决了暗原色图求取时间占用总时间过大的问题，另一方面解决了前两种改进方法加入后带来的算法运行时间变长的问题。最后，为验证改进后算法的优劣，采用图像质量评价的方式来说明，从主观评价的角度可直观地看到改进后复原图像质量有所提高；算法改进后三个客观评价参数（对比度、信噪比、信息熵）约为原来的4倍；通过大量图像测试，改进后算法运行时间约为原来的1/3。
　　通过以上研究工作，改进后的暗原色先验算法可以提高算法的实时性，并有效地去除大气对成像质量的影响，揭开图像雾气的面纱，得到较好的复原图像。因此该算法将会在军事侦察、地理信息测绘等领域发挥更好的效用。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2相关领域研究现状

1.3论文章节内容安排

第二章 研究基础及存在的问题

2.1图像退化模型

2.2非模型去雾算法（图像增强方法）

2.3模型去雾算法---暗原色先验算法

2.4 暗原色先验算法存在的问题

2.5本章小结

第三章 改进型的基于暗原色单幅图像去雾算法

3.1 自适应设定大气光值

3.2 双边滤波优化透过率

3.3 降采样

3.4 改进算法步骤图

3.5 本章小结

第四章 实验结果与分析

4.1图像质量评价

4.2实时性

4.3实验结果与分析

4.4本章小结

第五章 结论

5.1工作内容总结

5.2未来工作展望

致谢

参考文献