基于非均匀光场的水下图象去噪研究

论文摘要

随着社会的发展,人们对资源的需求越来越大,陆地资源的匮乏日益明显。近些年来,随着科学技术的进步,人们对海洋的开发越来越多,丰富的海洋资源为人们提供了一片新天地。但现在人们对海洋的了解还是非常有限的,因此如何更加全面更加真实的认识海洋环境和海底状况,是合理有效的开发海洋资源的前提,也是人们迫切需要解决的一个现实问题。海洋环境非常复杂,成像条件恶劣,从海水中拍摄到的图像往往淹没在复杂的海水噪声中,给人们认识海洋造成了巨大的困难。因此如何获得含噪声更少的比较清晰的水下图像,并且找到更加合理有效的一种方法对水下图像进行去噪处理成为人们探索海洋面临的首要问题之一。本文首先分析了海水的复杂特性,尤其是其光学特性,分析水下图像获取过程中主要影响成像质量的噪声问题,并在此基础中提出了一种新的非均匀广场理论,在非均匀光场下能够获得比较清晰的水下图像,然后对其再去噪。其次,介绍了几种现有的经典的图像去噪方法,分析了每种方法的特点,并对在非均匀光场下取得的水下图像进行处理获得了不错的实验结果。再次,重点介绍了小波变换的基本理论,分析了小波变换的特点,比较了几种主要的小波变换方法,主要介绍了小波域阈值去噪方法,并对其中的几种经典阈值估计方法给出了详细说明,通过实验证明,对在非均匀光场下取得的水下图像通过小波去噪,能够获得较好的效果。最后,分析了研究中还存在的不足和今后需要注意和解决的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 1 绪论
• 1.1 课题背景与来源
• 1.2 水下图像去噪研究概况
• 2 水下非均匀光场理论研究
• 2.1 水的光学特性
• 2.2 非均匀光场理论
• 2.2.1 非均匀光场理论及其技术背景
• 2.2.2 集束光源非均匀光场理念
• 2.3 非均匀光场的特性及技术参数
• 2.3.1 非均匀光场分布函数的建立
• 2.3.2 非均匀光场中光源的波长特性
• 2.3.3 水下非均匀光场中光源波长对能量能见度的影响
• 2.3.4 水下非均匀光场中光源波长对衬度的影响
• 3 经典图像去噪方法
• 3.1 图像噪声的分类
• 3.2 中值滤波去噪
• 3.3 均值滤波去噪
• 3.4 自适应维纳滤波去噪
• 3.5 频域平滑滤波去噪
• 3.6 实验
• 4 基于非均匀光场的小波去噪
• 4.1 小波变换
• 4.1.1 连续小波变换
• 4.1.2 离散小波变换
• 4.1.3 多尺度分析
• 4.2 小波去噪的几种方法
• 4.2.1 空域相关去噪
• 4.2.2 模极大值滤波去噪
• 4.2.3 小波域阈值图像去噪
• 4.3 实验
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文