数字图像处理课程设计（图像去雾）.docx

简介：
本文档为《数字图像处理》课程的设计报告，专注于开发图像去雾算法。通过理论分析与实践操作相结合的方法，优化了视觉效果，提升了图像质量。 【数字图像处理课程设计——图像去雾】在数字图像处理领域内，去除因大气散射导致的模糊效果是一项重要的技术手段，在交通监控、户外视觉系统等领域有着广泛应用价值，能够显著提高雾天条件下拍摄到的照片质量。本项目的目标是开发一款专门用于改善雾天图片清晰度和可读性的软件工具。 课程设计的主要任务包括： 1. 通过直方图均衡化方法来增强模糊图像的对比度，并分析处理前后图像及对应的直方图表变化情况。 2. 分析大气散射对成像效果的影响机制，开发出一种有效的去雾算法并评估其性能；同时与原始图片和经过直接调整后的版本进行比较测试。 3. 制作易于操作的人机交互界面，使整个处理流程更加直观便捷。 设计原理基于Narasimhan提出的单色大气散射模型。根据该理论框架，图像中的每个像素值取决于场景中物体的反射率、距离以及周围空气条件等因素。然而直接从模糊图样中准确推断出这些参数是非常困难甚至不可能实现的任务，因此需要借助一些假设来进行简化处理。 具体实施方案如下： 1. **白平衡**：首先通过估计天空亮度A来校正光照颜色偏差。为了避免噪声干扰，在计算之前会对各色通道执行最小滤波操作，并选取最亮区域的平均值作为参考。 2. **大气散射函数估算**：利用V(x)表示不同位置处的大气衰减程度，然后基于经过预处理后的输入图像I来近似求解该参数。其取值范围限定在0到I之间。 3. **恢复场景反射率**：借助于先前计算得到的A和V(x)，可以进一步推导出真实物体表面的反照系数ρ。这是整个去雾过程的核心步骤，通过简化方程可将其转化为仅包含一个变量的问题进行求解。 4. **色调调整**：最后阶段是对已经清晰化后的图像执行色彩校正操作，使其更接近于实际观察到的情况。 5. **对比直方图均衡法的效果**：使用MATLAB内置的histeq函数对原图片实施相同类型的增强处理，并将其与去雾技术产生的结果进行比较研究以评估各自的优势和局限性。 完成上述步骤之后，还需撰写一份总结报告来回顾整个项目的过程及心得体会。此外还会列出参考文献以便进一步学习相关知识和技术。 综上所述，本课程设计旨在帮助学生掌握数字图像处理的基础理论及其在特定环境（如雾天）下的应用策略，并通过实践操作加深对去雾算法的理解与运用能力。