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全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法
被引量:
1
1
作者
李荣华
唐智超
+1 位作者
李宏亮
朴俊峰
《大连交通大学学报》
CAS
2022年第3期66-71,共6页
雾霾环境下,由于空气中悬浮颗粒等物质的散射作用导致探测器获取的图像质量下降.针对雾霾天气图像退化问题提出一种全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法.首先,通过求取表征偏振信息的强度图、偏振度图和偏振角图,将其映射到HSI颜色...
雾霾环境下,由于空气中悬浮颗粒等物质的散射作用导致探测器获取的图像质量下降.针对雾霾天气图像退化问题提出一种全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法.首先,通过求取表征偏振信息的强度图、偏振度图和偏振角图,将其映射到HSI颜色空间增强目标特征信息,再将HSI颜色空间转换到RGB空间;其次,通过导向滤波优化暗原色先验原理求取的透射率图,运用形态学方法重建图像求取局部极大值自动估算无穷远处大气光值;接着结合优化后的透射率图估算大气光偏振度信息,并通过归一化互信息对大气光偏振度进行优化;最后通过偏振去雾模型恢复雾霾导致的退化图像.通过信息熵、平均梯度和灰度方差三个指标结果可以看出此算法要优于其他的算法,解决了人工估算参数产生误差的问题,能够明显提升雾霾图像的质量.
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关键词
颜色空间
暗通道先验
偏振去雾
模型
形态学重建
互信息
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职称材料
偏振光学成像:器件,技术与应用(特邀)
被引量:
3
2
作者
任立勇
梁健
+5 位作者
屈恩世
张文飞
杜博军
马菲雅
郭少犇
张进
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期90-125,共36页
偏振是强度、波长和相位之外描述电磁波基本属性的第四个重要的“信息维度”参量,物体反射光或辐射光的偏振特性与其材质、几何形状、纹理结构和表面粗糙度、理化特性等本身性质密切相关。偏振光学成像是基于对光的偏振信息进行探测的...
偏振是强度、波长和相位之外描述电磁波基本属性的第四个重要的“信息维度”参量,物体反射光或辐射光的偏振特性与其材质、几何形状、纹理结构和表面粗糙度、理化特性等本身性质密切相关。偏振光学成像是基于对光的偏振信息进行探测的新型光学成像手段,其利用目标反射光和背景杂散光的偏振特性差异,以达到改善目标成像质量、提高作用距离、提升探测能力和增强识别概率的目的。作为对强度、光谱和红外成像方式的有效补充手段,偏振光学成像对低信噪比复杂背景环境、强散射环境、低照度环境下的目标探测,具有重要的应用价值。结合作者多年来在偏振光学成像探测方面的研究工作基础,围绕相关的器件、技术和应用发展状况,对偏振光学成像研究领域进行了较为详细的介绍。包括偏振光学成像技术及偏振相机的国内外研究、发展和应用状况,与偏振光学成像密切相关的偏振光Stoke矩阵表示及偏振光学成像基本原理,以及研究团队在偏振相机研制及偏振光学成像探测方面开展的研究工作,主要涉及分孔径偏振光学成像系统的设计及关键器件和技术,偏振图像的信息处理技术及算法和应用。最后,对偏振光学成像研究目前需要解决的技术问题和发展方向给出了思考和建议。
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关键词
偏
振
光学成像
偏
振
相机
偏振去雾
偏
振
3D重构成像
图像配准
偏
振
度
偏
振
角
图像融合分孔径
全
偏
振
态
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职称材料
基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法研究
3
作者
周玉叶
袁宏武
+2 位作者
凤瑞
王峰
徐国明
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期106-111,共6页
针对现有偏振去雾算法难以兼顾去雾效果和实时性问题,提出了一种基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法。利用中值滤波估算大气光;采取半反法估计无穷远处大气光强,并基于大气散射模型对图像进行恢复;使用场景偏振度对恢复...
针对现有偏振去雾算法难以兼顾去雾效果和实时性问题,提出了一种基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法。利用中值滤波估算大气光;采取半反法估计无穷远处大气光强,并基于大气散射模型对图像进行恢复;使用场景偏振度对恢复的图像进行偏振调制增强。相比较其他方法,文章通过降采样方法减少图像尺寸,选取小尺度的滤波窗口,在保持足够的大气光估算精度的同时,显著降低了处理时间,并采用偏振调制和直方图均衡化方法提高目标与背景的对比度,较好地解决了去雾效果和算法实时性问题。实验结果表明,经过该方法增强的图像,在信息熵、去雾前后梯度比、目标与背景对比度等三个指标上都有较大提升,达到了良好的去雾效果;对于分辨率为1393×986的图像,处理时间仅为16ms,完全满足实时性要求。
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关键词
偏振去雾
大气散射模型
中值滤波
偏
振
调制
实时处理
原文传递
基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法
被引量:
3
4
作者
邵子奇
金海红
+1 位作者
钱立进
范之国
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2020年第22期113-123,共11页
为了提高偏振去雾方法对大气光估计的准确度,提出一种基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法。在偏振空间下,将大气光梯度先验信息作为约束条件,对原始雾天偏振图像进行分层,估计大气光偏振图像;然后从大气光偏振图像中解析大气光,实现...
为了提高偏振去雾方法对大气光估计的准确度,提出一种基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法。在偏振空间下,将大气光梯度先验信息作为约束条件,对原始雾天偏振图像进行分层,估计大气光偏振图像;然后从大气光偏振图像中解析大气光,实现对大气光的偏振层析;最后,结合所提雾天图像偏振重构模型,并在大气光图像中估计无穷远处大气光,实现对雾天图像的去雾重构。实验结果表明,所提方法提高了大气光估计的准确度,进而使重构图像更清晰、目标还原度更高,且适用于不同浓度下的雾天图像重构。
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关键词
图像处理
图像重构
偏振去雾
大气光梯度先验
偏
振
层析
原文传递
题名
全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法
被引量:
1
1
作者
李荣华
唐智超
李宏亮
朴俊峰
机构
大连交通大学机械工程学院
出处
《大连交通大学学报》
CAS
2022年第3期66-71,共6页
基金
辽宁省自然科学基金资助项目(20180520015)
辽宁省高等教育创新人才支持计划资助项目(LR2018050)。
文摘
雾霾环境下,由于空气中悬浮颗粒等物质的散射作用导致探测器获取的图像质量下降.针对雾霾天气图像退化问题提出一种全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法.首先,通过求取表征偏振信息的强度图、偏振度图和偏振角图,将其映射到HSI颜色空间增强目标特征信息,再将HSI颜色空间转换到RGB空间;其次,通过导向滤波优化暗原色先验原理求取的透射率图,运用形态学方法重建图像求取局部极大值自动估算无穷远处大气光值;接着结合优化后的透射率图估算大气光偏振度信息,并通过归一化互信息对大气光偏振度进行优化;最后通过偏振去雾模型恢复雾霾导致的退化图像.通过信息熵、平均梯度和灰度方差三个指标结果可以看出此算法要优于其他的算法,解决了人工估算参数产生误差的问题,能够明显提升雾霾图像的质量.
关键词
颜色空间
暗通道先验
偏振去雾
模型
形态学重建
互信息
Keywords
color space
dark channel prior
polarization defogging model
morphological reconstruction
mutual information
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
偏振光学成像:器件,技术与应用(特邀)
被引量:
3
2
作者
任立勇
梁健
屈恩世
张文飞
杜博军
马菲雅
郭少犇
张进
机构
陕西师范大学物理学与信息技术学院
中国科学院西安光学精密机械研究所
西安市光信息调控与增强技术重点实验室
山东理工大学物理与光电工程学院
中国人民解放军
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期90-125,共36页
基金
国家自然科学基金(No.61505246)
陕西省自然科学基础研究计划(Nos.2021JM-204,2022JQ-612)
中科院一三五工程项目(No.S15-002)。
文摘
偏振是强度、波长和相位之外描述电磁波基本属性的第四个重要的“信息维度”参量,物体反射光或辐射光的偏振特性与其材质、几何形状、纹理结构和表面粗糙度、理化特性等本身性质密切相关。偏振光学成像是基于对光的偏振信息进行探测的新型光学成像手段,其利用目标反射光和背景杂散光的偏振特性差异,以达到改善目标成像质量、提高作用距离、提升探测能力和增强识别概率的目的。作为对强度、光谱和红外成像方式的有效补充手段,偏振光学成像对低信噪比复杂背景环境、强散射环境、低照度环境下的目标探测,具有重要的应用价值。结合作者多年来在偏振光学成像探测方面的研究工作基础,围绕相关的器件、技术和应用发展状况,对偏振光学成像研究领域进行了较为详细的介绍。包括偏振光学成像技术及偏振相机的国内外研究、发展和应用状况,与偏振光学成像密切相关的偏振光Stoke矩阵表示及偏振光学成像基本原理,以及研究团队在偏振相机研制及偏振光学成像探测方面开展的研究工作,主要涉及分孔径偏振光学成像系统的设计及关键器件和技术,偏振图像的信息处理技术及算法和应用。最后,对偏振光学成像研究目前需要解决的技术问题和发展方向给出了思考和建议。
关键词
偏
振
光学成像
偏
振
相机
偏振去雾
偏
振
3D重构成像
图像配准
偏
振
度
偏
振
角
图像融合分孔径
全
偏
振
态
Keywords
Polarimetric optical imaging
Polarimetric camera
Polarimetric dehazing
Polarimetric 3D reconstruction imaging
Image registration
Degree of Polarization(DoP)
Angle of Polarization(AoP)
Image fusion
Division of aperture
Full polarization states
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法研究
3
作者
周玉叶
袁宏武
凤瑞
王峰
徐国明
机构
安徽建筑大学电子与信息工程学院
安徽新华学院大数据与人工智能学院
偏振光成像探测技术安徽省重点实验室
安徽大学互联网学院
出处
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期106-111,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61906118)
安徽省自然科学基金资助项目(2108085MF230)
偏振光成像技术安徽省重点实验室开放基金(KFJJ-2020-2)。
文摘
针对现有偏振去雾算法难以兼顾去雾效果和实时性问题,提出了一种基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法。利用中值滤波估算大气光;采取半反法估计无穷远处大气光强,并基于大气散射模型对图像进行恢复;使用场景偏振度对恢复的图像进行偏振调制增强。相比较其他方法,文章通过降采样方法减少图像尺寸,选取小尺度的滤波窗口,在保持足够的大气光估算精度的同时,显著降低了处理时间,并采用偏振调制和直方图均衡化方法提高目标与背景的对比度,较好地解决了去雾效果和算法实时性问题。实验结果表明,经过该方法增强的图像,在信息熵、去雾前后梯度比、目标与背景对比度等三个指标上都有较大提升,达到了良好的去雾效果;对于分辨率为1393×986的图像,处理时间仅为16ms,完全满足实时性要求。
关键词
偏振去雾
大气散射模型
中值滤波
偏
振
调制
实时处理
Keywords
polarization dehazing
atmospheric scattering model
median filter
polarization modulation
real-time processing
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法
被引量:
3
4
作者
邵子奇
金海红
钱立进
范之国
机构
合肥工业大学计算机与信息学院
安徽建筑大学电子与信息工程学院
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2020年第22期113-123,共11页
基金
国家自然科学基金(61571177)
安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2018JD12)。
文摘
为了提高偏振去雾方法对大气光估计的准确度,提出一种基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法。在偏振空间下,将大气光梯度先验信息作为约束条件,对原始雾天偏振图像进行分层,估计大气光偏振图像;然后从大气光偏振图像中解析大气光,实现对大气光的偏振层析;最后,结合所提雾天图像偏振重构模型,并在大气光图像中估计无穷远处大气光,实现对雾天图像的去雾重构。实验结果表明,所提方法提高了大气光估计的准确度,进而使重构图像更清晰、目标还原度更高,且适用于不同浓度下的雾天图像重构。
关键词
图像处理
图像重构
偏振去雾
大气光梯度先验
偏
振
层析
Keywords
image processing
image reconstruction
polarization dehazing
airlight gradient prior
polarization layering and analysis
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
全局参数估计的颜色空间转换偏振去雾算法
李荣华
唐智超
李宏亮
朴俊峰
《大连交通大学学报》
CAS
2022
1
下载PDF
职称材料
2
偏振光学成像:器件,技术与应用(特邀)
任立勇
梁健
屈恩世
张文飞
杜博军
马菲雅
郭少犇
张进
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
基于中值滤波和偏振调制的雾天偏振图像快速增强方法研究
周玉叶
袁宏武
凤瑞
王峰
徐国明
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
4
基于大气光偏振层析的雾天图像重构方法
邵子奇
金海红
钱立进
范之国
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2020
3
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