井下視頻圖像降噪和增強技術的研究.pdf

1、隨著礦山信息技術的發(fā)展,對監(jiān)控視頻圖像質量等監(jiān)控記錄的信息含量要求日益迫切,應急救援對救援通信設備中的視頻圖像處理技術也有了更高的要求。救援通信系統(tǒng)前端設備在視頻圖像處理方面還存在一定的問題,其視頻采集端CCD攝像機在正常光照情況下可以正常工作,但是在礦井弱光線的環(huán)境下,加之視頻圖像采集過程中混入了大量噪聲,使得采集到的視頻圖像畫面層次不清晰甚至圖像模糊,在應急救援時,不能提供及時有效的信息。對此問題,視頻圖像的降噪和對比度增強技術就顯

2、得尤為重要。
　　本課題來源于西安市應用材料創(chuàng)新基金的一項研發(fā)任務—井下視頻圖像降噪與增強技術的研究。本文主要是對采集時的視頻圖像信號分析,包括攝像頭采集原理以及CAMERA處理模塊的視頻圖像格式和接口處的協(xié)議標準,了解現(xiàn)場信息記錄儀采集端的主要噪聲源和井下視頻圖像的特點;針對攝像頭采集前端的主要噪聲(攝像機的讀出噪聲)和井下視頻圖像的特征,利用噪聲模型,分析了傳統(tǒng)的維納濾波,均值濾波,中值濾波和同態(tài)濾波降噪技術;研究了小波閾值降

3、噪,結合了維納濾波降噪的優(yōu)勢,在閾值降噪的基礎上進行了算法改進。考慮了井下弱光線環(huán)境,對采集到的視頻圖像進行了對比度增強,從四種經(jīng)典的對比度增強算法的理論著手,研究了該設備中的視頻圖像信號格式,結合了灰度線性變換和小波變換,在數(shù)學邏輯計算基礎上進行技術改進。
　　通過仿真分析,本文中提出的降噪和增強技術相對傳統(tǒng)降噪和增強技術,明顯降低了視頻圖像噪聲的污染,使得圖像畫面的層次更加清晰,提高了井下視頻圖像的質量,因此改進技術在井下視頻