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基于暗通道先验的图像去雾算法改进研究

软件导刊 2016年第5期15卷 30-34页

作者：陶海威王毅沈燕飞朱珍民湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411100 中国科学院计算技术研究所北京100190

暗通道先验去雾算法求得的的透射率比较精细,去雾效果优于大多数去雾算法。然而在暗通道求取过程中,最小值滤波的处理会使得暗色向外扩张,导致透射率扩张变大,使得去雾后的图像在边缘部分产生"光晕"现象。为了减弱光晕效应,利用形态学... 详细信息

暗通道先验去雾算法求得的的透射率比较精细,去雾效果优于大多数去雾算法。然而在暗通道求取过程中,最小值滤波的处理会使得暗色向外扩张,导致透射率扩张变大,使得去雾后的图像在边缘部分产生"光晕"现象。为了减弱光晕效应,利用形态学理论对粗略透射率进行腐蚀处理,腐蚀掉扩张变大的透射率,然后使用容差机制修复不符合暗原色先验的明亮区域透射率,再使用引导滤波精细化透射率,最后利用去雾模型复原图像。实验表明,改进后的算法去雾效果更佳、去雾速度更快,具有更强的鲁棒性。

关键词：暗通道先验去雾腐蚀引导滤波

改进的暗通道去雾算法在多核DSP上的并行实现

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武汉大学学报（理学版） 2016年第6期62卷 519-524页

作者：匡娇娇张瑞珏王慧芳殷彬邹炼武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 上海航天电子技术研究所上海201109

为提高雾天拍摄图像的质量,本文在暗通道先验去雾算法的基础上,提出了一种改进算法.首先,用引导滤波替代软抠图对透射率进行优化,降低了算法的复杂度,易于在多核TMS320C6678上并行实现;其次,对明亮区域的透射率进行优化使复原图像的色... 详细信息

为提高雾天拍摄图像的质量,本文在暗通道先验去雾算法的基础上,提出了一种改进算法.首先,用引导滤波替代软抠图对透射率进行优化,降低了算法的复杂度,易于在多核TMS320C6678上并行实现;其次,对明亮区域的透射率进行优化使复原图像的色彩失真得到明显改善.改进算法无论是对自然光图像,还是遥感图像都有相当好的去雾效果.对一系列含雾图像的实验表明,改进算法在TMS320C6678上八核并行实现,当DSP内核工作主频为1GHz时,单幅像素为600×800、1 200×1 600、1 800×2 400的图像的运行时间分别为38.21、154.22、347.18ms,并行效率最高达7.35,满足实时复原含雾图像的要求,提高了图像的呈现质量,为视频去雾处理打下了良好基础.

关键词：暗通道先验去雾引导滤波 TMS320C6678 并行实现

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基于深度学习的复杂气象条件下海上船舶识别

科学技术与工程 2019年第3期19卷 130-135页

作者：武凯利仝宗和张鹏升刘亚男刘钊中国人民公安大学信息技术与网络安全学院北京100076 中山大学数学学院广州510275 中国人民公安大学网络空间安全与法治协同创新中心北京100038

为提高复杂气象条件下海上船舶的识别效果,通过暗通道先验去雾算法减少云雾遮挡对目标识别的影响,使用基于深度学习的YOLO(you only look once)改进算法提高目标识别效果。结果表明:采用的算法在中国航天科工四院指挥自动化中心的模拟... 详细信息

为提高复杂气象条件下海上船舶的识别效果,通过暗通道先验去雾算法减少云雾遮挡对目标识别的影响,使用基于深度学习的YOLO(you only look once)改进算法提高目标识别效果。结果表明:采用的算法在中国航天科工四院指挥自动化中心的模拟海事数据集上,4类船舶目标识别的m AP (mean average precision)达到89. 98%,超过了对比的其他目标识别算法;针对数据集中的云雾遮挡图像,暗通道去雾处理后,目标识别的m AP从53. 25%提升到69. 35%。可见提出的算法可以满足复杂气象条件下的海上船舶识别的需求。

关键词：船舶识别暗通道先验去雾深度学习 YOLO算法

基于YOLOv3深度学习的海雾气象条件下海上船只实时检测

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海洋科学 2020年第8期44卷 197-204页

作者：王飞刘梦婷刘雪芹秦志亮马本俊郑毅哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

海雾气象条件下船只高精度检测识别面临较大困难,传统的目标识别、定位方法效果差强人意。作者围绕海雾气象条件下不同类型船只的实时检测问题,提出一种基于YOLOv3深度学习的实时海上船只检测新思路。首先构建清晰图片和模糊图片(海雾、... 详细信息

海雾气象条件下船只高精度检测识别面临较大困难,传统的目标识别、定位方法效果差强人意。作者围绕海雾气象条件下不同类型船只的实时检测问题,提出一种基于YOLOv3深度学习的实时海上船只检测新思路。首先构建清晰图片和模糊图片(海雾、雨)的判别方法,实现图片清晰度分类处理;其次为提高海雾气象条件下海上船只的实时检测精度,消除海雾遮挡对目标识别的影响,运用暗通道先验去雾方法对含有海雾的图像实行去雾;最后基于YOLOv3深度学习算法对精细处理后的图像进行船只实时检测。实验结果表明该方法能够在海雾气象条件下高效、准确地检测到船只,对海上复杂环境条件下的船只实时检测研究具有一定的理论指导意义。

关键词：船只检测暗通道先验去雾深度学习 YOLOv3

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面向图像去噪去雾的粒子群优化算法研究

面向图像去噪去雾的粒子群优化算法研究

作者：王铖燕南京大学

学位级别：硕士

粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种群智能优化算法,属于演化计算(Evolutionary Computation,EC)的重要分支。PSO因其简单、参数少、计算成本低、收敛快等众多优势,在图像处理领域得到了广泛的应用。本文主要针对... 详细信息

粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种群智能优化算法,属于演化计算(Evolutionary Computation,EC)的重要分支。PSO因其简单、参数少、计算成本低、收敛快等众多优势,在图像处理领域得到了广泛的应用。本文主要针对图像的去噪去雾应用,围绕粒子群优化算法进行了研究。去噪是图像预处理阶段的关键步骤,双边滤波因其“保边去噪”的特性在去噪领域应用广泛。双边滤波的去噪效果是由其滤波参数的取值决定的,实际应用中,这些重要的参数往往通过大量试验得到,或者被人工设定,影响了实验结果的精确性。近年来,研究者们相继提出了一些自动的双边滤波参数选择方法,但它们通常比较复杂,普适性不强或需事先对图像进行统计分析。针对这个问题,本文将标准PSO算法应用于双边滤波参数选择,提出了标准PSO优化的双边滤波去噪方法。该方法能够自动为任意待去噪图像选择双边滤波参数,然后利用参数优化的双边滤波进行去噪。标准PSO的使用提高了双边滤波的去噪效果及稳定性。标准PSO算法的搜索精度不高,易陷入局部极值中,不适合用来解决现实中复杂的优化问题。针对这个不足,已有研究对其进行改进,其中,邻域结构是一个重点改进方向。然而,大部分针对邻域结构的PSO改进并未考虑到结构的真实性与社会性。因此,本文将符合真实社会网络特点的随机阿波罗尼斯网络(Random Apollonian Network,RAN)引入标准PSO中,提出了一种新的RAN-PSO优化算法。RAN的引入提高了标准PSO的搜索精度及收敛速度。接着,本文又将RAN-PSO应用于图像去噪中,提出了一种基于RAN-PSO的双边滤波去噪方法,该方法相较标准PSO优化的双边滤波去噪方法有着更强的去噪性能。去雾是图像处理领域的另一个重要问题,暗通道先验去雾算法及其改进版本是目前应用最广、效果最好的去雾算法。与双边滤波相似,该算法的去雾效果也与其参数取值有重大关系。目前,研究者们对于该算法参数的取值都是以试验为主。此外,由于有雾图的特殊性以及无雾原始图的难以获得性,直接将经典的图像质量评价算法应用到去雾图像的评价上并不能取得很好的效果。因此,本文设计了一种新的去雾图像质量评价算法作为适应度函数,进而提出了一种基于RAN-PSO的暗通道去雾算法。该方法能够自动为任意雾图选择暗通道先验去雾算法参数,然后使用优化过的暗通道先验算法进行去雾。RAN-PSO的引入提高了暗通道去雾算法的去雾视觉效果。

关键词：粒子群优化算法图像去噪双边滤波图像去雾暗通道先验去雾随机阿波罗尼斯网络无参考图像质量评价

轨道交通闭路电视监控系统视频图像增强算法研究及应用

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轨道交通闭路电视监控系统视频图像增强算法研究及应用

作者：杨紫烟西南交通大学

学位级别：硕士

如今,闭路电视监控系统被广泛应用于轨道交通,涉及轨道障碍物探测、轨旁设备外观巡检、重要信息提取等方面。然而,系统采集的图像通常对比度较低。用于提升图像质量的增强技术,成为了一大研究热点。在讨论和比较常见几类图像增强技术优... 详细信息

如今,闭路电视监控系统被广泛应用于轨道交通,涉及轨道障碍物探测、轨旁设备外观巡检、重要信息提取等方面。然而,系统采集的图像通常对比度较低。用于提升图像质量的增强技术,成为了一大研究热点。在讨论和比较常见几类图像增强技术优缺点的基础上,提出了适用于闭路电视监控系统的改进算法。论文主要包括以下三个方面:1.当暗通道先验去雾算法用于轨道交通图像时,由于该方法估计大气光值将会产生误差,为此,提出一种改进的暗通道先验去雾算法。其核心思想是将最大灰度值和平均灰度值的加权平均值作为阈值来求大气光估计值。实验结果证明本文算法效果更好。2.一方面,高、低频分离方式用于调整低照度图像亮度。其中,低频部分使用了自适应伽马校正的方法,高频部分则采用傅里叶变换频域增强法替代滤波器的方式,最后将高、低频融合。在前人的算法中原图减去低频之差小于零的部分会被置零,本文保留了这部分丢失的信号,使图像细节完整。另一方面分析比较多种空域增强算法,选取全局直方图均衡化(Global Histogram Equilibrium,GHE)克服多尺度Retinex(Multi-Scale Retinex,MSR)算法的不足。通过大量实验选取最佳的加权平均的权重值,综合提升了图像的信息熵、对比度、清晰度与平均亮度。3.对于提出的去雾算法、亮度调整算法、对比度增强算法,自主开发了应用于轨道交通闭路电视监控系统的软件平台,实现了图像与视频的增强功能。

关键词：闭路电视监控系统视频图像增强暗通道先验去雾低照度图像

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基于CLAHE-DCP融合的水下图像增强

中国水运(下半月) 2021年第8期21卷 60-62页

作者：王晓俊李莉莉张恒瑞浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江海洋大学信息工程学院

针对水下光学图像在成像过程中,由于水下环境造成的图像对比度低、颜色衰退等问题,提出一种基于CLAHE和DCP融合的水下图像增强算法。基于CLAHE进行整体图像剪裁、子图阈值调整、像素值重新分配,以进一步提高图像的对比度;利用DCP去除图... 详细信息

针对水下光学图像在成像过程中,由于水下环境造成的图像对比度低、颜色衰退等问题,提出一种基于CLAHE和DCP融合的水下图像增强算法。基于CLAHE进行整体图像剪裁、子图阈值调整、像素值重新分配,以进一步提高图像的对比度;利用DCP去除图像中的不均匀浑浊,均衡图像色彩;两组结果线性叠加得到最终的融合图像。基于均方误差、峰值信噪比、结构相似性等客观评价标准对图像进行对比,该方法将图像对比度增强与色彩还原相结合,能够有效提高水下图像的质量,增加对比度并抑制图像噪声的放大。实验表明,经该方法增强后的图像肉眼观察更加清晰,目标信息较为突出。

关键词：限制对比度自适应直方图均衡暗通道先验去雾图像对比度水下图像图像增强

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图像清晰化处理技术在建筑工程的应用

电子技术（上海） 2020年第4期49卷 33-35页

作者：邹林锋吴志鸿邓志勇黄明炜林进浔陈国栋福州大学物理与信息工程学院福建350108 中建海峡建设发展有限公司福建350015 福建数博讯信息科技有限公司福建350002

针对户外条件下受到雾霾或大雾环境的影响,因悬浮在空气中的微粒分子,对光线产生吸收、辐射和散射的作用,在图像采集过程中容易出现颜色严重失真、像素对比度低等成像缺点,研究雾霾天图像复原方法,对于雾天图像的处理方法主要分为:图像... 详细信息

针对户外条件下受到雾霾或大雾环境的影响,因悬浮在空气中的微粒分子,对光线产生吸收、辐射和散射的作用,在图像采集过程中容易出现颜色严重失真、像素对比度低等成像缺点,研究雾霾天图像复原方法,对于雾天图像的处理方法主要分为:图像复原和图像增强两大类,通过Retinex算法、全局直方图均衡算法和暗通道先验算法,3个算法进行深入研究分析和对比,解决工地监控系统雾天图像去雾问题。

关键词：图像处理去雾算法直方图均衡 Retinex图像增强暗通道先验去雾智慧工地

基于DCP和色差校正的浑浊水体图像增强方法

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数字技术与应用 2021年第2期39卷 115-117页

作者：王浩唐晓凡鲁亮徐德南杨新华中科技大学湖北武汉430070 广东省智能机器人研究院广东东莞523808

水下环境相对于空气环境,尤其是浑浊水体,成像条件更加恶劣,而对于很多水下工程,例如污水水下检测或者淡水湖泊鱼群定位,都需要良好的视觉条件才可以很好地完成任务。针对淡水湖泊、污染水域这类的浑浊水体,我们提出了一种基于DCP和色... 详细信息

水下环境相对于空气环境,尤其是浑浊水体,成像条件更加恶劣,而对于很多水下工程,例如污水水下检测或者淡水湖泊鱼群定位,都需要良好的视觉条件才可以很好地完成任务。针对淡水湖泊、污染水域这类的浑浊水体,我们提出了一种基于DCP和色差校正的浑浊水体图像增强方法。该方法首先使用双边滤波器对图像进行去噪处理,然后根据暗通道先验(DCP)对图像进行去雾。最后在灰度世界理论的基础上结合对比度受限的自适应直方图均衡,对图像的对比度和色彩进行改善。为了验证算法的有效性,我们对浑浊水体的水下图像进行了处理,将处理结果与其他增强方法结果进行比较,同时使用水下评价标准对结果进行对比与分析。通过主观和客观两个方面的对比,验证该算法能够改善图像质量,使图像具有更好的色彩、对比度和更多的细节,这对水下作业具有重要意义。

关键词：图像增强浑浊水体暗通道先验去雾颜色校正