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《基于大氣調(diào)制傳遞函數(shù)的大氣退化圖像復(fù)原》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第37卷，增刊紅外與激光工程2008年6月Vol.37SupplementInfraredandLaserEngineeringJun.2008基于大氣調(diào)制傳遞函數(shù)的大氣退化圖像復(fù)原1,21111方帥，黃宏華，黃印博，朱文躍，饒瑞中（1.中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所，安徽合肥230031；2.合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，安徽合肥230009）摘要：圖像在大氣中的傳輸是一個(gè)非常復(fù)雜的物理過(guò)程。從大氣湍流和氣溶膠散射、吸收的物理過(guò)程入手，分析光在大氣傳播過(guò)程中發(fā)生的物理變化及其造成的圖像退化，并基于大氣調(diào)制傳遞函數(shù)建立了圖像退化的
2、物理模型，對(duì)大氣退化圖像進(jìn)行復(fù)原。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能有效地對(duì)大氣退化圖像進(jìn)行復(fù)原，從而提高了圖像的質(zhì)量和識(shí)別能力。關(guān)鍵詞：圖像復(fù)原；調(diào)制傳遞函數(shù)；點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)；湍流；散射；吸收中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-2276(2008)增(紅外)-0642-04Imagerestorationbasedonatmosphericmodulationtransferfunction1,21111FANGShuai,HUANGHong-hua,HUANGYin-bo,ZhuWen-yue,RAORui-zhong(1.A
3、nhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcademyofSciences,Hefei230001,China;2.SchoolofComputerandInformation;HefeiUniversityofTechnology;Hefei230009,China)Abstract:Imagepropagationthroughtheatmosphereisaconsiderablycomplexphysicalprocess.Thecauseofimagedegradation
4、ispointedbyanalyzingthephysicalprocessofatmosphericturbulence,aerosolscatteringandabsorption.Thephysicalmodelofimagedegradingisbuiltbasedonatmosphericallymodulationtransferfunction.Theexperimentalresultshowsthismodelisveryeffectiveonrestorationatmosphericimages.Keyword
5、s:Imagerestoration;Modulationtransferfunction;Pointspreadfunction;Turbulence;Lightscattering;Absorption0引言折射都將導(dǎo)致光在傳播方向上的衰減。這種大氣衰減將降低目標(biāo)灰度，導(dǎo)致圖像對(duì)比度下降。大氣分子和[1]光在大氣中的傳輸過(guò)程非常復(fù)雜，取決于引起氣溶膠對(duì)光的散射、大氣湍流引起的路徑變化使光線吸收和散射的分子類型、濃度、大氣中懸浮微粒的大偏離光路，對(duì)周邊像素亮度形成貢獻(xiàn)，產(chǎn)生圖像模糊、小、特性、濃度以及沿傳輸路徑上各點(diǎn)的溫度和壓強(qiáng)邊
6、緣不清晰。光程較長(zhǎng)時(shí)，大氣湍流會(huì)引起相位變化[2-4]等。一般來(lái)說(shuō)，大氣對(duì)成像的影響有幾個(gè)方面：和輻射強(qiáng)度起伏，使圖像變形、閃爍。(1)大氣分子的吸收；(2)大氣分子的瑞利散射；(3)氣文中從大氣湍流和氣溶膠散射、吸收的物理過(guò)程入溶膠的吸收；(4)氣溶膠的散射；(5)大氣湍流引起的手，分析光在大氣傳播過(guò)程中相位和強(qiáng)度發(fā)生的變化。輻射強(qiáng)度起伏、相位變化與光斑跳動(dòng)。上述現(xiàn)象成像并結(jié)合成像設(shè)備自身的約束條件，對(duì)理論推導(dǎo)得出的傳系統(tǒng)影響主要表現(xiàn)在圖像對(duì)比度下降、圖像模糊、圖遞函數(shù)進(jìn)行修正，給出了與成像設(shè)備相關(guān)的大氣湍流調(diào)像灰度值起伏以及圖像
7、中物體形狀的改變。大氣分子制傳遞函數(shù)和氣溶膠調(diào)制傳遞函數(shù)，合稱大氣傳遞函和氣溶膠粒子對(duì)光的吸收、散射，大氣湍流的散射和數(shù)。最后，利用大氣傳遞函數(shù)對(duì)大氣退化圖像進(jìn)行復(fù)原。收稿日期：2008-04-10作者簡(jiǎn)介：方帥(1978-)，女，安徽皖壽人，副研究員，主要從事計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像復(fù)原研究。Email:fangshuai@163.com增刊方帥等：基于大氣調(diào)制傳遞函數(shù)的大氣退化圖像復(fù)原643來(lái)自位相效應(yīng)；而對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)，α值取0.5，一半模糊1大氣效應(yīng)是來(lái)自位相的擾動(dòng)，另一半是來(lái)自振幅效應(yīng)。因此α值的選取應(yīng)該根據(jù)不同的湍流大氣狀況而定。另外
8、，光在大氣中傳播分別受湍流影響和氣溶膠影響，短曝光傳遞函數(shù)與成像系統(tǒng)的口徑有關(guān)，這是因?yàn)椴ǘ箞D像質(zhì)量下降，通常用大氣調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）前的整體傾斜量與考察范圍有關(guān)，考察范圍越大，波來(lái)描述這一特性。假設(shè)這兩個(gè)影響是相互獨(dú)立的，那前
