非均匀光场水下图像增强研究

论文摘要

21世纪人类进入了开发和利用海洋的新时代，海洋科技已进入全球科技竞争的前沿，并成为国际综合实力较量的焦点之一。我国是一个发展中国家，巨大的人口数量对资源和国土的压力之大，是世界上任何一个国家都难以相比的，开发“蓝色国土”对中国未来发展的意义更为深远。发展海洋科技，尤其是海洋高新技术已成为世界新技术革命的重要内容，海洋科技进步已经成为衡量国家科技总体水平和海洋强国的重要指标。水下成像技术在国内外已经取得较为完善的成果，但现在即使是清水对光的衰减都很严重，本文的主要目的是尝试通过对真实的水下图像进行图像增强，改善图像质量。为了获得更清晰明确，让人一目了然的图像信息，我们首先利用一种新的水下图像探测方法——水下非均匀光场目标探测方法，这样我们可以获得距离更远，更清晰的水下图像，然后对获得的图像进行增强处理使之更加利于图像的高级处理，更加符合人类的视觉特性和机器识别的要求。本文首先介绍了目前水下图像增强的主要方法及发展趋势，然后通过水下非均匀光场目标图像探测方法，获得能较好克服背景噪声和散射的水下图像。之后介绍了几种水下图像增强的常用方法及改进方法，通过实验进行了验证和分析，并且对真实的水下图像进行分析研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 图像增强研究的发展概况
• 1.3 本课题的主要工作以及章节安排
• 2 非均匀光场水下目标图像探测方法
• 2.1 水对光的散射特性以及克服方法
• 2.2 接收器接收到光功率的计算
• 2.3 非均匀光场水下目标探测原理及装置
• 2.4 非均匀光场衬度能见度的分析
• 2.5 集束分布光源
• 2.6 本章小结
• 3 水下图像增强
• 3.1 水下图像概述
• 3.2 水下图像增强的常用方法
• 3.2.1 直方图增强
• 3.2.2 锐化增强
• 3.2.3 平滑滤波增强
• 3.2.4 频域巴特沃兹低通滤波增强
• 3.3 本章小结
• 4 基于偏微分方程的水下图像分解方法
• 4.1 偏微分方程方法在图像处理中的发展史
• 4.2 使用偏微分方程进行图像处理的优点
• 4.3 基于偏微分方程进行图像分解的原理
• 4.4 实验结果与分析
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢