指导滤波在单幅图像快速去雾算法中的应用

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1、硕士学位论文指导滤波在单幅图像快速去雾算法中的应用ApplicationsofGuidedFilterinFastSingleImageDehazing作者姓名：垫匾苎学科、专业：盐篡塑堂学号：21001025指导教师：菱圭勉麴拯完成日期：星Q!墨生鱼旦墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明．I所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同

2、工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：盥整必蹈团叠尘蚴筮!绌塑型塑．作者签名：篮鲴匕日期：—俎年-一堑月上丛El大连理工大学硕士学位论文摘要户外图像去雾，即增强雾霾天气拍摄图像的清晰度，对提升计算机视觉系统在恶劣气象条件下的性能具有重要意义。基于大气光照模型的单幅图像去雾方法，由于其模拟自然光照条件，输入限制较少，特别是加入最近提出的暗原色先验估计以后，取得了较为理想的结果，成为图像增强领域的研究热点之一。由于输入仅为一幅受雾霾影响的低对比度图像，要估计景深与环境光信息，从而得到消除雾霾影响的高

3、对比度图像，这是一个病态的问题。引入暗原色先验估计可以有效估计雾分布均匀场景的景深信息，对雾分布不均情形的有效性得不到保证；传统的基于图像增强理念的方法，虽然不受雾霾分布的限制，但由于缺少景深信息的约束，容易发生过饱和效应。以上两类方法在实施过程中都存在优化迭代过程，运算时间普遍较长。若想从局部对图像进行对比度操作往往需要一个图像侵蚀的过程，传统方法依靠优化来实现，时间复杂度较高。本文选取保持图像边缘的指导滤波器，通过图像滤波来近似模拟这一侵蚀过程，在取得相似结果的同时，减少了运行时间。与经典的双边滤波相比，指导滤波是一种显式滤波，不仅具有线性的时间复杂度，对图像边缘的保持效果

4、更加出色。本文充分结合了两类方法的优势，提出一种基于指导滤波器的增强图像局部对比度的方法。同时提出了一个色调映射的后续处理方法，无需人工补光，利用估计得到的深度信息，确定色调映射的参考区域，提高图像整体亮度的同时，以最大限度防止图像失真。仿真实验以及定量评估均表明，本文的方法能够很好地处理雾分布不均匀的情形，快速提高图像清晰度的同时，有效的减少了色彩失真。关键词：图像去雾；指导滤波器；图像增强；景深估计；色调映射指导滤波在单幅图像快速去雾算法中的应用ApplicationsofGuidedFilterinFastSingleImageDehazingAbstractDehazi

5、ngoutdoorimage，inotherwords，enhancethevisibilityofphotostakenwhenfogandhazeexists，isveryimportantforimprovingperformanceofcomputervisionsystemwhichworkingonbadweatherconditions．Theatmosphericlightmodel-basedsingleimagedehazingmethods，astheysimulatenaturallightconditions，havelessrestrictiveco

6、nditions．Especiallywhendarkchannelpriorisadded，betterresultsarereceived，whichmakeitoneofthehottestspotsofimageenhancement．Sincetheinputissolelyalow-contrasthazeimage，weneedtoestimatethedepthmapandtheatmosphericlightaswell．ThenweCanreceivethehigh—contrastimagewithouthaze．Thisisanill—posedprob

7、lem．TheintroductionofdarkchannelpriorCanhelpUSwiththeestimationofdepthmapwhenthehazeisheterogeneous．Howeverwhenitisheterogeneous，itdoesnItworkwell．Traditionalmethodsbasedonenhancement，althoughnotrestrictedbyhazedistribution，maycauseover-saturatione