单幅图像去雾算法研究与实现

"基于单幅图像的去雾算法研究——赵莹硕士论文，天津大学，软件工程专业，指导教师：张加万、钟志军，2009年" 在图像处理领域，基于单幅图像的去雾算法是一项至关重要的技术。在雾天环境下，图像会受到严重的质量退化，表现为对比度降低、物体细节模糊以及色彩暗淡，这严重影响了图像在军事国防、目标识别、交通导航、遥感和卫星成像等多个领域的应用价值。因此，研究和开发有效的去雾算法对于提升图像的清晰度和可读性具有深远的意义。 本论文主要基于计算相机学和图像处理技术，对在雾天条件下获取的图像进行恢复。首先，论文对现有的雾天环境下的图像清晰化技术进行了深入研究，阐述了数字图像处理的基本原理和大气散射的物理模型，这些是理解去雾算法的基础。数字图像处理包括图像增强、去噪、复原等一系列技术，而大气散射模型则解释了雾如何影响光线传播，导致图像退化。 其次，论文提出了在恒定反照率假设下有雾图像的恢复算法，并进一步将其扩展到多反照率的情况。反照率是指物体表面反射光线的能力，不同的反照率会影响图像恢复的效果。这一算法旨在通过数学模型重建图像的真实色彩和清晰度。 在算法实现方面，作者采用了MATLAB编程和MATLAB结合C++两种方式。实验结果显示，MATLAB与C++的结合使用在处理速度上比单独使用MATLAB提高了50倍以上，而且这种方法对原始图像尺寸变化的适应性强，处理速度稳定。这表明，混合编程策略有效地平衡了效率和精度，提升了算法的实际应用价值。 论文中的去雾算法的一大优点是只需要一幅图像作为输入，降低了输入要求。通过MATLAB与C++的结合，既发挥了C++的高效执行能力，又利用了MATLAB在数值计算上的优势，确保了算法的快速和精确运行。这一研究不仅提高了图像恢复算法的实用性，也为其推广和在相关领域的应用提供了有力支持，对图像去雾技术的未来发展具有一定的理论和实践意义。 关键词：图像去雾、计算机图像图形学、图像恢复、MATLAB 本篇论文为赵莹在天津大学攻读硕士学位期间完成，指导教师为张加万教授和钟志军教授，发表于2009年5月1日。