OPENCV局部直方图均衡化在水下图像中的应用研究(2)

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2.4.1 主观图像质量评价方法 15

2.4.2 客观图像质量评价方法 16

3 直方图与直方图均衡化 18

3.1 直方图的概念 18

3.1.1 直方图的性质 18

3.1.2 直方图的作用 19

3.2 直方图的修正 19

3.3 全局直方图均衡化方法 20

3.4 局部直方图均衡化方法 22

3.5 改进直方图均衡化方法 24

4 基于OpenCV和VC的仿真 28

4.1 Opencv和VC特点 28

4.2 直方图均衡化结果对比分析 28

结论 35

致谢 36

参考文献 37

1 绪论

论文主要介绍了水下图像所受到的影响因素以及相应的处理技术，着重讨论了直方图均衡化在水下图像处理中的应用，对比全局直方图均衡化方法和局部直方图均衡化方法，基于OPENCV及VC编程进行仿真，并对仿真结果进行分析。

1．1 课题研究的背景和意义

进入21世纪以来，社会生产力得到了快速发展，然而由于人口增多和环境破坏等方面的制约，有限的陆地资源越来越难满足人们日益增长的需求，于是人们不约而同地把目光转向了海洋。占据着地球表面积约71%的海洋，蕴藏着巨大的能量和丰富的资源，为了维持人类自身的生存和发展，世界各个国家和地区都先后展开了对海洋的开发和探索。无人水下航行器(UUV)是探索海洋的重要手段之一，早在20世纪60年代，美国就开始了对UUV的研究。早期UUV主要用于勘探、搜救、打捞、定位等领域，随着通信、导航、传感器和自主控制等技术的迅猛发展，UUV无论在军事方面还是民用领域都起到了重要的作用。到目前为止，已经有约1000多艘各种用途的UUV投入到军事和民用中，商业用途的UUV也开始发展壮大。我国是一个拥有着1.8万公里的海岸线和300万平方公里海洋国土的海洋大国，因此海洋技术的发展对我国的经济等方面都有着重要的意义，在我国的“863计划”中[2]，也涵盖了海洋探测和监视技术的主题，并展开了对智能水下机器人的研究，取得了一定的成果。论文网

UUV常常使用光学传感器进行局部导航或海底地貌特征的观察，因此水下图像是水下信息的主要来源。介于水下环境的特殊性，水中的能见度非常有限，一般在十分清澈的海水中能见度约为二十米，而在相对混浊的海水中仅有几米，光在传播中的持续衰减导致图像背景模糊及局部细节不清晰。同时复杂的水下环境如水中生物、悬浮物等的影响，还会造成水下成像过程中的噪声干扰。为了增加能见度而附加的人工光源，不但会受到吸收和散射的影响，还会受到照度不均匀，移动产生阴影等因素的影响[1]。而随着计算机技术的发展，基于计算机技术的图像处理技术也有了迅速发展，将直方图均衡化方法应用于水下图像的处理中，通过把原始图像的直方图变换至均匀分布的形式，增加了象素灰度值的动态范围，从而达到增强图像整体对比度的效果，可以较好地解决水下图像中的一些问题，以便使图像达到实时处理标准。