煤田地质与勘探

作者：张旭辉, 杨红强, 白琳娜, 石硕, 杜昱阳, 张超, 万继成, 杨文娟, 毛清华, 董征,

关键词：掘进工作面, 低照度, 完美反射法, 大气散射模型, 视频增强算法, 拉普拉斯锐化, 煤矿,

针对煤矿掘进工作面视频光照较低、亮度不均、纹理模糊、噪声较多等问题，提出一种煤矿掘进工作面低照度视频增强算法。首先，利用卷积的可分离性将视频图像进行一维水平卷积与垂直卷积，再利用完美反射法实现视频图像自动白平衡，并使用图像混合增强技术提高视频图像整体亮度。然后，基于大气散射模型与暗通道先验方法，通过递归分割将图像分割为高光区、中间调和暗调区，并求取对应区间通道像素最大值，将其3者均值作为大气光照估计值，引入调节因子对透射率进行调整优化，并使用拉普拉斯锐化操作，增加图像高频成分、抑制图像低频成分，提高图像对比度。最后，基于改进的大气散射模型对掘进工作面低照度视频进行去雾处理。实验结果表明，视频增强算法能够对煤矿掘进工作面低照度视频进行实时增强、去雾处理，避免了视频图像暗淡、失真、模糊和突变等问题。相较于Retinex算法、ALTM算法和暗通道先验算法，视频增强算法大幅度提高了视频图像的信息熵、标准差和平均梯度，且具有较好的实时处理速度，能够为掘进工作面视频的目标识别、目标跟踪、目标监测和图像分割等后续处理提供优质、可靠的支撑。

来源：2023年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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