水下視頻圖像復(fù)原算法的研究.pdf

1、本文的關(guān)注方向是核反應(yīng)堆工作站視頻圖像復(fù)原技術(shù)，從圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原這兩個(gè)方面，對(duì)改善水下環(huán)境的成像質(zhì)量進(jìn)行了深入研究。對(duì)由于核電站反應(yīng)堆工作時(shí)水中放射性粒子而對(duì)水下成像造成污染和由于水的湍流現(xiàn)象而造成的圖像不清晰，這兩種水下場(chǎng)景進(jìn)行圖像復(fù)原處理。由于在拍攝水下場(chǎng)景時(shí)其所含的放射性噪聲粒子具有高速度，隨機(jī)性和高復(fù)雜性，因此恢復(fù)這種失真的圖像是非常困難的技術(shù)。而在拍攝含有湍流現(xiàn)象的水下圖像時(shí)，其獲取的圖像會(huì)存在整體模糊和像素偏移的現(xiàn)象，因

2、此對(duì)不同類型的退化圖像，我們便采用不同的算法來對(duì)其進(jìn)行復(fù)原處理。本文介紹了圖像復(fù)原技術(shù)研究的相關(guān)背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及圖像復(fù)原的流程圖和主要算法，研究的重點(diǎn)是通過基于視頻相鄰幀間圖像的相關(guān)信息來對(duì)圖像進(jìn)行處理，來達(dá)到圖像復(fù)原的目的。主要完成了以下研究工作：
　　(1)針對(duì)在核反應(yīng)堆運(yùn)行期間保持水下圖像中的圖像細(xì)節(jié)的同時(shí)去除由放射性粒子噪聲的要求，通過遞歸地對(duì)比相鄰視頻幀間相同位置的像素值之差來區(qū)分噪聲點(diǎn)和非噪聲點(diǎn)，然后只對(duì)檢測(cè)出來的噪

3、聲點(diǎn)進(jìn)行濾波處理以得到復(fù)原圖像。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，這一算法在滿足保留原始圖像細(xì)節(jié)這一要求的同時(shí)，有效去除掉圖像中的噪聲點(diǎn)。這種方法與其他去噪算法相比，其運(yùn)算效率高，獲得成像質(zhì)量高?？梢栽趯?shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的條件下，僅通過對(duì)視頻中相鄰幀間圖像之間的信息進(jìn)行分析來便可對(duì)水下目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像復(fù)原。
　　(2)針對(duì)水下由于湍流現(xiàn)象而引起的圖像抖動(dòng)和圖像偏移問題，提出了通過B樣條非剛性配準(zhǔn)的圖像矯正方法。因?yàn)橛伤耐牧鬟\(yùn)動(dòng)而引起的像素偏移是非線性