摄像头主动补光中图像去雾问题的研究

摘要

雾霾的频繁出现，安防领域对摄像头去雾技术的需求也越来越广泛。当天气出现雾或者雾霾的话，前端设备所拍摄的图象一般都会出现对比度下降、模糊的问题，使得设备无法发挥其实际作用。本论文针对目前视频监控领域目前使用的硬件加算法系统进行分析，对目前最新也是效果最好的透雾算法进行改进。本文对现有的图像去雾方法进行了改进，并引入了新的算法等方面，并做了一些有意义的实际工作，具体的研究内容如下：
　　1.基于目前监控前端设备设计基础，设计符合实际应用的去雾方案。通过硬件方案的设计减小雾天对图片质量的影响，为接下来的算法处理提供可靠的硬件方案支持。
　　2.本文研究了暗原色先验理论，以及基于它的的单幅图像去雾算法，对于该方法较为复杂和计算时间长的问题，结合导向滤波给出新的去雾方法。软件抠图算法被导向滤波替代，可以让算法的计算量大大降低，计算时间也大幅减少；然后针对原算法中提到不用特殊处理的天空进行验证，发现此区域需要进行单独处理，本文通过设置阀值的方法将天空区域隔离出来进行单独处理。通过仿真结果表明，新的算法较原算法不仅计算时间更短了，适用的范围也比原算法更加广泛。
　　3.论文研究基于暗原色理论的单幅图像去雾方法中的可调参数进行，分析参数变化对最终去雾效果的影响程度。本文会给出具体的效果图来证明这些参数的影响。同时，对引入的导向相滤波算法进行研究，分析其算法中各项参数对算法实时性的影响，选取参数合适的取值范围。
　　4.为了进一步提高算法实时性，引入图像插值法来减少求取图像透射率的时间。在算法求取透射率阶段引入图像插值算法，通过对图进行缩小处理减少求取透射率所需的时间，再通过插值法将透射率图还原至原图尺寸用于无雾图像的计算。通过实验证明此方法在保证去雾效果的前提下可将算法整体运算时间大幅度降低。

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第一章 绪论

1.1. 课题研究背景

1.2.国内外关于该课题的研究现状及趋势

1.3. 本文主要工作及各章节安排

第二章 CMOS高清网络摄像机硬件设计

2.1. 图像传感器

2.2. 硬件设计

2.3. 限制对比度自适应直方图均衡法

第三章 暗原色图像去雾

3.1. 不同大气条件的粒子状况分析

3.2. 雾天图像成像物理模型

3.3. 雾天图像的特性

3.3. 暗原色先验理论

3.4. 暗原色先验图像去雾

第四章 改进的暗原色图像去雾方法

4.1. 引导滤波

4.2. 天空区域的处理

4.3. 利用图像插值算法提高实时性

第五章 总结与展望

5.1本文工作总结

5.2研究展望

参考文献

致谢