本文的关注方向是核反应堆工作站视频图像复原技术,从图像增强和图像复原这两个方面,对改善水下环境的成像质量进行了深入研究。对由于核电站反应堆工作时水中放射性粒子而对水下成像造成污染和由于水的湍流现象而造成的图像不清晰,这两种水下场景进行图像复原处理。由于在拍摄水下场景时其所含的放射性噪声粒子具有高速度,随机性和高复杂性,因此恢复这种失真的图像是非常困难的技术。而在拍摄含有湍流现象的水下图像时,其获取的图像会存在整体模糊和像素偏移的现象,因此对不同类型的退化图像,我们便采用不同的算法来对其进行复原处理。本文介绍了图像复原技术研究的相关背景、发展现状以及图像复原的流程图和主要算法,研究的重点是通过基于视频相邻帧间图像的相关信息来对图像进行处理,来达到图像复原的目的。主要完成了以下研究工作:(1)针对在核反应堆运行期间保持水下图像中的图像细节的同时去除由放射性粒子噪声的要求,通过递归地对比相邻视频帧间相同位置的像素值之差来区分噪声点和非噪声点,然后只对检测出来的噪声点进行滤波处理以得到复原图像。由实验结果可以发现,这一算法在满足保留原始图像细节这一要求的同时,有效去除掉图像中的噪声点。这种方法与其他去噪算法相比,其运算效率高,获得成像质量高。可以在实时、动态的条件下,仅通过对视频中相邻帧间图像之间的信息进行分析来便可对水下目标图像进行图像复原。(2)针对水下由于湍流现象而引起的图像抖动和图像偏移问题,提出了通过B样条非刚性配准的图像矫正方法。因为由水的湍流运动而引起的像素偏移是非线性的,并且在实际中还存在着由整体运动而引起的模糊现象,因而将视频图像的退化模型分为整体运动和局部变化两类,通过分析水下热流运动对图像成像产生的局部退化影响,提出了一套根据相邻帧间图像特征点位置的物理模型,以求解出图像间特征点偏移矢量的局部最优解,以此来对退化图像进行复原处理。