基于高低频特征增强和透射率修正的复杂图像去雾方法

针对复杂图像中存在非均匀散射介质(如大气湍流、烟雾、雾霾等),导致光线在不同区域的传播和散射特性不同,较难准确恢复图像能见度的问题,提出一种基于高低频特征增强和透射率修正的复杂图像去雾方法.首先,基于奇异值分解和Gamma拐点校正,设计低频特征增强方法;其次,基于Shearlet变换分解和非线性变换,得到高频特征增强方法;再次,利用软抠图精化所估计的透射率,构建透射率修正策略;最后,融合上述3种方法,根据大气光值和精化透射率,完成图像去雾,分别增强高、低频特征后,将两者叠加,获得增强的去雾图像.经去雾图像的视觉感观和客观评价指标结果验证表明,该方法的去雾效果较好,能有效恢复复杂图像的细节信息,改善图像的整体视觉质量.

基于变异鸡群优化透射率估计的去雾算法

在大雾天气下,收集的图片存在清晰度降低和颜色畸变等问题。为获得高质量的去雾图像,文中提出了一种混合暗通道去雾算法。该算法使用Retinex算法去除照射分量的干扰,采用变异鸡群优化算法获得引导滤波所需的导向图片来优化大气透射率,并应用改进的暗通道先验算法来获得去雾图像。相较于其他暗通道先验去雾算法,该方法的平均标准差降低了28.3%,平均峰值信噪比增长了10.3%,平均熵增加了8.0%。测试了同一个场景中不同雾霾程度下的图片,结果显示图片清晰,细节信息保留完整,且评价标准数值基本保持稳定。测试结果表明,所提算法具有较高的鲁棒性和良好的色彩保真能力。

自由空间连续变量量子密钥分发的信道透射率起伏特性仿真研究

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量,因此在精确表征透射率方面存在局限性。文中从大气湍流的物理本质出发,采用分步传输结合相位屏平板方法对自由空间量子信道进行数值仿真研究,并将仿真结果与已有的数学模型进行了对比分析。对自由空间量子信道数值仿真执行10~5次,计算透射率并进行数理统计,得到自由空间量子信道透射率的概率密度,结果表明,采用改进Von Karman大气湍流谱模型能够精确实现真实的自由空间量子信道,而采用Kolmogorov大气湍流谱模型仿真计算得到的自由空间量子信道透射率被高估,最大误差达到5.28%;将数值仿真精确实现的透射率概率密度与已有的椭圆光束近似模型和光束漂移模型进行比较,发现这些模型均低估透射率,与真实的自由空间量子信道情况存在一定差异。研究结果能够精确表征自由空间量子信道透射率的随机起伏特性,可用于准确评估自由空间连续变量量子密钥分发的安全性。

一种优化透射率的无人机影像去雾算法研究

无人机获取的影像出现不均匀雾,使得传统算法的去雾结果出现细节丢失、色彩失真等问题,很大程度上限制了影像的应用价值。针对该问题,本文提出一种改进透射率的无人机影像去除不均匀雾算法。首先,结合颜色衰减模型和大气散射模型计算透射率,通过改进引导滤波细化透射率;其次,加强图像边缘信息;最后,对去雾后的影像进行增强处理,提高图像的清晰度和对比度。实验结果表明,本文提出的算法对去除不均匀雾取得了较好的效果。计算同幅影像有雾区域和无雾区域的透射率,来去除无人机影像不均匀雾的方法,不仅可以推动去雾算法的理论发展,也可以促进无人机应用于雾天的灾害快速监测和救援。

结合图像纹理的自适应透射率修正去雾算法

图像去雾算法在户外智能监控及交通导航等领域普遍应用,通过去雾后提高图像的清晰度以提高目标的识别效果。暗通道及其改进算法在天空等景深灰色较亮区域的透射率估计存在偏差,易导致图像失真、细节模糊等问题,对智能交通领域图像识别有严重影响。本文提出了自适应透射率去雾方法对透射率进行补偿,采用对数变换获得对数补偿算子调节景深区域透射率,根据图像信息丰富程度计算出暗通道的置信度,结合图像纹理信息构造出纹理补偿算子,通过自适应透射率补偿参数调整灰色亮部区域的初始透射率,可有效改善图像去雾后失真等问题。本算法的平均梯度、信噪比、信息熵等客观指标较其他去雾算法均有所提高,图像中灰色亮部区域透射率补偿效果良好,复原图像细节清晰自然、亮度适中,有效提升了图像质量。

基于多项式求根的双厚度透射率模型确定光学常数

为解决光谱反演法确定物质光学常数的一些问题,基于传统的双厚度透射率模型,建立厚度分别为L和2L的光谱透射率方程,通过代数运算获得与衰减系数有关的八次多项式方程,求解并选择其大于0小于1的实数根来计算衰减系数和消光系数;再求解关于界面反射率的一元二次方程,选择其大于0小于1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中,新方法没有反演误差和迭代计算耗时问题。利用已知文献中庚烷的光学常数验证新方法的可靠性,并分析了双厚度不满足2倍关系时对计算结果的影响,结论是第二厚度2L的相对误差不超过1%时,消光系数的计算误差不超过2.03%,不考虑3个强吸收点时,折射率的计算误差不超过1%。

改进的雾线先验透射率优化图像去雾算法

针对传统去雾算法处理图像后存在颜色不均衡、能见度较低等问题,提出一种基于雾线先验的双边滤波优化透射率算法。首先,将像素在RGB空间中聚类成雾线并引入自适应模块对大气光值进行预估。将大气散射模型和上下文正则化原理相结合,对图像透射率进行初步优化,同时基于最小通道对透射率进行更正,使得传输率图更加平滑,防止相邻景深区域透射率差距过大;再经过双边滤波对透射率进行二次优化,使其变得更加精准。然后,将大气光值和透射率输入到大气散射模型进行去雾处理得到无雾图像。最后,将去雾后的图像进行色彩增强,以提升图像的色彩真实性和亮度。实验结果表明,所提方法在主观上提升了人眼的视觉效果,在客观评价指标结构相似性(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)、角点检测数、通用质量指数(UQI)、自然图像质量评估(NIQE)和处理时长上均有着显著的优越性。

树冠透射率对微气候和建筑能耗的综合影响

现阶段中国城镇化率已超60%,城镇建筑运行能耗约占全国能源消耗总量的16.5%。老旧小区作为城镇建筑的重要存量,推动其绿化改造对改善建筑周围微气候和降低建筑能耗具有重大意义。目前,微气候和建筑能耗的模拟仿真分别基于不同的应用软件,且进行能耗模拟时并未考虑微气候因素对建筑能耗的影响。为定量评价和预测住区绿化改造对建筑周围微气候和建筑能耗的综合影响,基于Grasshopper平台,集合了微气候软件ENVI-met和建筑能耗软件EnergyPlus的模拟计算内核,开发了一种基于单平台耦合2类性能分析算法的协同工作流。研究结果表明,改变树冠透射率可使老旧小区建筑周围局部微气候的时空分布发生明显变化,从而显著改变建筑各楼层的夏季制冷能耗需求;长沙市城镇老旧小区绿化改造宜种植树冠透射率达0.05的树种,可使住宅建筑夏季制冷能耗日降幅最高至29.49kWh。

基于多项式求根的双厚度透射率模型确定透明固体光学常数

为解决光谱反演法确定透明固体光学常数的一些问题,如存在反演误差、计算耗时等。本文基于传统的双厚度透射率模型,建立了厚度满足整数比的两个光谱透射率方程。通过代数运算获得了与消光系数有关的多项式方程,求解并选择大于0小于1的实数根来计算消光系数;然后求解关于界面反射率的一元二次方程,选择大于0小于1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中,新方法没有反演误差、迭代计算耗时及多值问题。作为应用示例,利用已知文献中的双厚度透射率实验数据计算了CaF_(2)和Si的光学常数,并和文献的结果进行了比较。结果表明,新方法优于传统的光谱反演法,新方法为透明固体光学常数的高精度确定提供了新选择。

空间太阳电池赝形玻璃盖片的透射率优化

空间太阳电池表面需覆盖玻璃盖片,使太阳电池免受空间辐照的危害,延长电池寿命。玻璃微珠和盖片胶混合制备的新型赝形玻璃盖片兼具柔软可变形和抵御辐照的优点,是一种有潜力的空间封装材料。该材料在应用过程中发现光学透射率与工艺制程强相关。针对赝形玻璃盖片,基于时域有限差分法仿真研究其光透过性,探究了实际生产过程中的多种工艺因素,如玻璃微珠的尺寸、间距、层数、与盖片胶间的结合强度及盖片胶厚度等因素对玻璃盖片光透射率的影响,通过综合分析相关工艺组合,为空间太阳电池赝形玻璃盖片的工艺制程提供理论依据,加快其开发应用过程。

结合自适应双透射率和景深变化的去雾方法

为了解决单幅图像去雾算法透射率估计不准确和复原结果偏色等问题,提出一种结合景深变化的自适应双透射率去雾方法。首先,将有雾图像从RGB颜色空间转换到Lab颜色空间,对亮度分量作形态学处理和滤波操作,并结合最大值通道估计出大气光。其次,利用有雾图像的高斯-对数映射实现对无雾图像暗通道的估计,并根据不等式关系得到无雾图像的亮通道,然后估计出双透射率。最后,结合深度图与透射率之间的关系,构建双透射率联合优化的自适应透射率函数,并结合大气散射模型恢复出无雾图像。实验表明,所提方法复原结果颜色自然、去雾彻底、细节信息丰富,且具有较高的视觉对比度。同时,在不同场景中均可获得较好的去雾效果,有效解决了透射率估计不准确和偏色问题。

基于暗通道补偿和透射率修正的图像去雾算法

针对传统暗通道去雾算法应用于含有天空区域的有雾图像时出现的色彩失真以及细节缺失的问题,提出一种基于暗通道补偿和透射率修正的图像去雾算法。使用均值滤波替代最小值滤波,对暗通道进行补偿,利用补偿的暗通道对大气光值的预估方法进行优化;根据像素点与大气光点距离的远近对图像的初始透射率进行了修正,并使用快速引导滤波进一步细化图像的透射率;通过大气散射模型将透射率图像恢复为无雾图像。实验结果表明,该算法得到的复原图像具有较好的色彩保真和细节保持能力,在峰值信噪比以及结构相似性上都取得了提升,同时该算法在执行时间上缩短为原来的一半。

基于融合逆透射率图的水下图像增强算法

针对水下图像质量退化严重的问题,提出一种端到端的基于融合逆透射率图的水下图像增强算法.将原始RGB图像和基于传统方法得到的逆透射率图分别输入到双流卷积神经网络的2个编码器中;通过跨模态特征融合模块使得2种图像信息充分融合互补,让网络更好地学习到水下光学成像的特点;通过特征增强模块,增强特征的表达能力;通过残差解码模块连接解码器和编码器,以补充和丰富RGB特征.通过逆透射率图的水下图像增强算法以及跨模态跨尺度的信息融合,由粗到细地进行逐级处理,最终输出增强后的RGB图像.实验结果表明,所提算法能够有效地提升水下图像视觉质量.综合主观评价和客观评价,所提算法优于所对比的白平衡WB、直方图均衡化HE、Water-Net、UGAN、UWCNN、Ucolor 6种算法.

基于透射率和单目深度的团雾检测

团雾导致的能见度剧变是目前高速公路交通安全的主要威胁之一,为了解决高速公路上团雾检测困难问题,提出一种基于透射率和单目深度的视频图像团雾检测算法。首先通过canny算子获取轮廓,以天空区域的像素均值作为大气光值,结合动态权重系数提升透射率值准确性;其次通过透射率和单目摄像机线性模型计算场景深度;最后根据能见度检测原理求解大气消光系数,获取该图像的能见度级别,实现对团雾的实时检测。实验分析表明,算法的准确率和及时性较高,能够满足实际场景需求。

基于自然场景统计的透射率优化图像去雾算法研究

针对有先验知识去雾算法的局限性,提出了一种基于自然场景统计的透射率优化图像去雾算法。该算法在判定有雾图像NSS特征与透射率相关性的基础上,构建了雾浓度透射率优化模型;通过敏感度和冗余度对比筛选NSS特征,从而提升算法去雾效率;对比实验结果证明,该方法去雾后的图像对比度与亮度都较高,远景区域也能较好去雾,很好地保留图像边缘的完整,避免了失真现象,且具有较高去雾效率。

红外透射率对建筑玻璃遮阳系数和空调能耗的影响

减小建筑玻璃对红外的透射率是减小玻璃遮阳系数从而降低空调能耗的有效途径。以广州地区一个简化的办公建筑模型为例,分别取玻璃对可见光透射率为0.5、0.6、0.7,利用DeST-c模拟计算了减小玻璃红外透射率对玻璃遮阳系数和空调能耗的影响。研究结果表明减小红外透射率可以在保证室内自然采光的同时显著降低建筑的空调能耗,节能潜力很大。

用CCD测量生物组织的漫反射率和透射率

介绍CCD实验装置和用C语言开发的CCD图像分析系统 ,测量和分析了新鲜猪脂肪和猪肌肉空间分辨的漫反射率和透射率 ,将测量结果与MonteCarlo模拟结果以及基于漫射理论的两个模型的结果相比较 ,结果表明在距离光束中心 12mm的范围内理论结果与实验结果符合得较好。结论是用CCD测量装置以及作者所开发的图像分析系统可以用于测定生物组织的漫反射率和透射率 ,这项测量为生物组织光学参数的无损和快速测量提供了实验依据。

用反射率、透射率和吸收率分析玉米叶片水分含量时的峰值波长选择

通过测定田间试验条件下11个玉米品种、3个氮肥处理、2个密度处理和4个生育期的100张叶片的反射、透射和吸收光谱（350～2500nm），发现玉米叶片在近红外和短波红外的水分吸收区域的反射／透射／吸收的中心峰值波长实际发生在974nm、1160nm和1440nm，在这3个峰值波长，叶片反射率、吸收率与叶片水分含量之间的相关性好于透射率。在这3个峰值波长中，反射率、透射率和吸收率相互之间的关系以1440nm为最紧密，在此波长光谱与叶片水分含量之间的相关性也相对较强。因此，1440nm是用叶片反射率和吸收率反演植物的水分状况的最佳峰值波长。

二氧化锡薄膜的电阻气敏和光透射率气敏性能

以无机盐为原料，采用新颖的溶胶－凝胶工艺制备了具有优良电阻－气敏性能的纳米晶二氧化锡薄膜，其在最佳工作温度 ２００℃对 ６００ｐｐｍ ＣＯ的灵敏度可达 ５００，响应时间和恢复时间分别为１３ｓ和 ２０ｓ．进一步研究了薄膜的光透射率－气敏性能，发现当通 ＣＯ时，透射率下降，最佳工作温度与电阻－气敏性能一致，当提高薄膜的退火温度时，电阻－气敏和光透射率－气敏的灵敏度均下降．分析了产生这些现象的原因．

雾霾线求解透射率的二次优化方法

针对现有图像去雾算法采用局部先验理论求解的透射率精度不高、复原含雾图像能见度较低的问题,提出了一种雾霾线求解透射率的二次优化方法。首先通过雾霾线先验理论对透射率进行粗估计;然后结合粗估计与最小通道求解的透射率,代入新的可靠性函数进行计算,修正数值较低的像素,完成一次优化,保留边缘信息的同时减少噪点数量;最后,利用纹理区域相对总变分正则项的输出差异,使模型自适应滤除纹理信息,进一步提升透射率估计精度,完成二次优化,有效改善含雾图像能见度。实验结果表明,与目前主流去雾算法相比,所提方法提高了浓雾及景深突变区域的复原图像质量,在主观评价更加清晰的前提下,客观评价指标雾霾感知密度、平均梯度、信息熵和模糊系数分别平均提升了10%,10.16%,0.98%和22.93%。