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基于俯仰角补偿的能见度检测与目标偏振复原方法研究
| 论文题名： | 基于俯仰角补偿的能见度检测与目标偏振复原方法研究 |
| 关键词： | 能见度检测;暗通道;图像复原;偏振处理 |
| 摘要： | 随着车辆不断普及，交通事故越来越多，行车安全问题日益受到人们的关注。近些年大气环境污染越来越严重，不良气象出现的频次也逐年递增，特别是雾天导致路面能见度较低，造成重大交通事故频频发生。实现对雾天环境下路面能见度的实时检测和获得能见度清晰视野图像，对交通安全具有重大的意义。本文对基于暗通道先验的能见度检测和图像复原方法开展了深入研究。 首先，建立了大气散射模型，分析了大气能见度的影响因素与不同浓度下雾天图像的特点。阐述了大气能见度检测方法，分析了偏振采集成像系统所获得的图像信息优势。以上工作为后续开展大气能见度检测和目标图像复原工作奠定了理论基础。 其次，提出了一种暗通道先验下的俯仰角补偿能见度检测方法。该方法首先建立大气散射模型，对图像进行预处理后，利用暗通道理论获取图像中的大气透射率，通过指导滤波方法对大气透射率进行细化。然后采用改进的Canny边缘算子进行边缘检测，利用Hough算法对边缘检测后图像中的车道线进行提取，最后建立俯仰角补偿模型，以减少模型中摄像机与目标物之间距离的求解误差，进而获得图像的消光系数，推导得到当前检测图像的能见度。 再次，提出了一种基于偏振信息与暗通道先验方法结合的目标图像复原方法。首先对多角度偏振图像进行Stocks分解求得偏振度和偏振角，利用改进中值滤波的方法对偏振角图像进行去噪，进而得到大气光强值。然后求解大气总透射率，并采用多级中值的双边滤波进行细化。选取相邻九邻域像素点的亮度进行均值计算，找到均值中的最大值作为无穷远处的大气光值。最后通过大气散射模型反演可以得到目标物图像的复原图像。 实验结果表明，本文的能见度检测精度和图像复原效果比传统方法都有较大提高。 |
| 作者： | 周子为 |
| 专业： | 电子信息 |
| 导师： | 范剑英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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