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单张图像去雾研究

作　者: 吕兴永
导　师: 沈一帆
学　校: 复旦大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 饱和度局部最小值双边滤波实时图形处理器
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

户外的摄影以及一些计算机视觉任务常常会受到恶劣天气的影响。在几乎任何一个户外场景中,从物体表面反射的光线,在到达相机之前,都会或多或少被空气散射所影响。这主要是因为空气中悬浮着许多小颗粒,比如尘埃,小水滴,烟雾颗粒等,这些颗粒的存在改变了光线原本的传播过程。在远距离或者有雾场景中进行摄影时,这个过程对形成的图像有着不可忽视的影响,直接导致图像的可辨性降低,并且使远处物体的表面模糊褪色。本文提出了基于单张图像的快速去雾算法,可以简单高效地去除雾效果。对于输入的一幅有雾图像,利用一个线性模型对成像过程建模,并且估算出全局的环境光,然后从基于单个像素以及邻域信息两个思路出发计算图像的光线传输率,并利用像素饱和度将其结合,为了去除计算过程中的块状效应以及边缘处的光晕痕迹,再用一个交义双边滤波器来平滑传输率,最后根据平滑后的传输率恢复无雾图像。由十整个过程的并行性非常好,可以借助于图形处理器的硬件加速从而达到实时应用的目的。与其他现有方法相比,我们的方法可以得出相似或者更优的结果,所需的处理时间却少得多。这种方法可以进一步应用于户外监控,遥感系统,以及智能交通等领域。此外,场景的深度信息也可以作为副产品得到。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
引言  6-8
第一章背景  8-12
第二章国内外研究  12-24
  2.1 基于色度模型的单张图像去雾  12-15
  2.2 基于表面返照率的单张图像去雾  15-20
  2.3 基于暗通道优先准则的单张图像去雾  20-24
第三章单张图像快速去雾算法  24-40
  3.1 雾模型探讨  24-25
  3.2 环境光估测  25
  3.3 基于邻域信息计算传输率  25-28
    3.3.1 利用暗通道优先准则计算传输率  26-27
    3.3.2 与尺寸无关的局部最小值  27-28
  3.4 平滑传输率  28-31
    3.4.1 利用交叉双边滤波平滑传输率  28-29
    3.4.2 快速双边滤波  29-31
  3.5 恢复无雾图像  31-32
  3.6 基于单个像素计算传输率  32-36
  3.7 两种方法结合计算传输率  36-40
第四章实现及结果比较  40-45
  4.1 具体实现  40-41
  4.2 实验结果及比较  41-45
第五章基于GPU的实时去雾  45-55
  5.1 GPU通用计算  45-49
  5.2 基于CUDA的算法实现  49-55
第六章总结  55-56
参考文献  56-60
致谢  60-61

单张图像去雾研究

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