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夜间雾天图像复原算法研究的任务书
任务书
一、任务背景
雾天是指空气中水汽高度饱和，雾凇凝结，影响人类日常生活和交通出行安全的一种气象现象。在雾天中，图像的成像质量明显降低，视觉清晰度差，图像细节模糊，颜色失真等问题显著。对于许多图像分析和处理任务，如目标检测，车辆驾驶辅助，安全监控等方面的应用，需要对雾天图像进行去雾处理。因此，雾天图像复原算法的研究和开发对于实现这些应用具有重要意义。
二、任务目标
本次任务目标是研究夜间雾天图像复原算法，实现在雾天条件下改善夜间图像清晰度和亮度的效果。具体包括以下方面的研究内容：
（1）研究和分析不同的夜间雾天图像的成像特点，建立相关的数据集。
（2）研究基于直方图均衡的图像增强算法，提升图像的亮度和对比度，改善雾天散射造成的光线损失。
（3）研究颜色恢复技术，消除雾天造成的色偏现象和颜色失真现象。
（4）研究基于物理原理的雾天去除算法，建立基于最小二乘法的能量优化模型，探索物理模型对于夜间雾天图像的效果。
（5）实现以上算法，并通过对比实验和客观评价方法，对算法效果进行评估和优化。
三、研究方法和步骤
（1）数据集的建立
本次任务将采用现场采集和网络数据收集的方式，建立夜间雾天图像数据集，同时收集相对应的地面真实场景图像作为标准。数据集要求符合一定分布规律，并能够涵盖不同的场景需求，如城市道路、乡村景观、工业区域等。
（2）基于直方图均衡的图像增强算法
直方图均衡是一种常用的图像增强方法，其思想是通过对图像中灰度分布的分析来调整图像的像素值分布，提高图像的对比度和亮度，并改善光线损失。在本次任务中，将探索直方图均衡算法在夜间雾天图像复原中的应用，优化算法实现效果。
（3）颜色恢复技术
颜色恢复技术包括基于白平衡算法和颜色校正算法。在夜间雾天图像中，雾天造成的颜色失真现象和色偏现象常常会影响图像的成像质量。因此，在本次任务中将探索以上两种技术的应用，优化算法实现效果。
（4）基于物理原理的雾天去除算法
在本次任务中，将建立基于最小二乘法的能量优化模型。该模型通过对夜间雾天图像的光学和空气物理原理的分析，实现雾天图像复原和分析。模型利用三个重要参数：大气光、散射因子和透射率，来描述雾天图像的成像特点，并实现基于物理原理的图像复原。
（5）算法实现和优化
本次任务要求对以上算法进行实现和优化，同时进行对比实验和客观评价方法，对算法效果进行评估和优化。
四、预期成果
本次任务预期的成果包括以下方面：
（1）基于夜间雾天图像数据集的研究成果；
（2）直方图均衡算法和颜色恢复技术在夜间雾天图像复原中的应用研究成果；
（3）基于物理原理的雾天去除算法研究成果；
（4）以上算法的实现和优化；
（5）实验结果和算法效果的评估结果。
五、任务安排和时间计划
任务安排和时间计划如下表所示：
|任务名称|时间计划|
|------------------|---------------------------------------|
|数据集的建立|25天（2021.11.1~2021.11.25）|
|直方图均衡算法研究|30天（2021.11.26~2021.12.25）|
|颜色恢复技术研究|30天（2022.01.05~2022.02.04）|
|物理模型研究|35天（2022.02.05~2022.03.13）|
|算法实现和优化|40天（2022.03.14~2022.04.22）|
|实验结果分析评估|20天（2022.04.23~2022.05.12）|
|撰写任务报告|30天（2022.05.13~2022.06.11）|
六、任务要求
1.任务要求全体参与者共同完成，注重团队协作，注重实验结果的可重复性。
2.根据任务要求制定实验计划和实验方案，努力达到预期研究成果。
3.遵守学术规范，保证研究结果的科学性和可靠性，对已有研究成果按照标准进行引用。
4.提交阶段性与最终报告，力求稿件质量高，目录清晰，图表美观。
五、经费预算
本次任务预计经费共计XX万元，主要包括场地和设备租赁费用、工作人员工资、数据采集费用、实验材料费用、会议交通费用等。
确认：XXXXX日期：XXXX年XX月XX日