随着户外视觉采集系统广泛应用到录像摄影、交通监控、生产检测等户外生产、生活之中,我们能够获得的高分辨率图像与视频越来越多。根据这些图像与视频,我们可以提取到很多有用信息,为生产、生活及城市的信息化管理带来了极大的便利。但是户外视觉采集系统容易受到雾、霾、雨、雪等恶劣天气的干扰,导致最终获取的图像、视频存在对比度低、色彩失真以及纹理缺失等缺陷,会对后续的图像处理、有用信息提取产生干扰。因此,研究如何有效降低以雾、霾为主的恶劣天气带来的影响,实现降质图像、视频的快速高效去雾,具有较强的科研价值和实际意义。本文以实时去雾系统的关键技术为研究对象,改进了基于暗通道先验理论的单幅图像去雾算法,提出了一种基于金字塔模型的视频去雾算法,并实现了一套高清视频实时去雾系统。本文的主要研究内容如下:(1)针对基于暗通道先验理论的单幅图像去雾算法及部分改进的去雾算法中,存在天空区域色彩有失真、透射率过估计、纹理有缺失等不足,本文利用自适应最大类间方差法对降质图像进行天空区域的有效分割,以获取非天空区域的大气光准确估计值,从而减少了去雾图像天空区域的色彩失真;以暗通道置信度和伪去雾图像作为修正因子,改进了粗透射率的获取方式,解决了透射率的过估计问题;利用联合双边滤波对粗透射率进行纹理细化处理,减少了去雾图像的纹理缺失。实验表明,本文算法处理结果色彩失真少、纹理易保持、去雾效果较好。(2)针对视频去雾算法的时效性,本文使用金字塔下采样的方法,以暗通道置信度和伪去雾图像作为修正因子,求取1/16下采样降质图像的粗透射率,再利用联合双边滤波对其进行逐层细化处理,提高了透射率获取过程的处理速度,并引入帧间调制光解决了帧间闪烁现象。实验表明,本文算法能够满足分辨率为720P、帧率为30fps的降质视频的实时去雾要求。(3)实现了一套高清视频实时去雾系统,将视频去雾算法进行了硬件化适配。实验结果表明,该系统能够满足分辨率为1080P、帧率为60fps的降质视频的实时去雾要求,且去雾效果较好,色彩不失真。