水下湍流成像退化及优化恢复研究

为了全面且针对性地研究水下湍流成像的退化因素, 同时优化相应图像恢复算法, 搭建了一个可控湍流条件和重复使用的水下成像实验系统, 利用循环水泵控制实验水箱中湍流的强度, 气泡发生器制造微气泡, 图像传感器获取不同条件下的正弦条纹目标板的成像结果。研究了流速场、程辐射和流体介质对水下成像的影响, 结合图像复原和超分辨率重建技术, 比较了基于三种退化因素的调制传递函数(MTF)的差异和适用性。结果表明, 湍流流速场在低空间频率段造成MTF快速下降, 程辐射和流体介质则会导致高空间频率的调制对比度减小; 在水下湍流退化图像恢复中, 湍流流速场的MTF适合图像复原, 程辐射和流体介质的MTF适合图像重建。