本文通过对大气吸收和散射等物理特征的分
析，构建目标光线经大气传输后到达探测器表面的成像模型，以及非目标光线受大气影响进入视场参与成像的模型，并研究光学图像的去雾化重建方法，提高图像质量。
可见光波段的主要吸收气体为水汽、二氧化碳和臭氧，在红外波段主要为水汽和二氧化碳。吸收作用对入射光的影响可以表示为光能量的指数衰减过程，造成图像对比度的下降。大气的散射过程则比较复杂。气体分子的尺寸远小于可见光波长，其对光的散射是各向同性的，用Rayleigh散射理论描述；而气溶胶粒子的尺寸通常大于波长，粒子对光的散射不再表现出各项同性，因此需要采用Mie散射理论。多次散射会造成光能量在空间的重新分布，使图像产生模糊。同时，大气受到入射光照射后会表现出光源特性，这部分光被散射进入成像视场会进一步造成对比度、清晰度地退化。
现有的图像退化模型忽略了大气多次散射对图像的模糊效应，这在光学薄成像路径下是适用的。但是对于光学厚成像路径，必须考虑多次散射的影响，才能准确地描述大气对图像质量的退化。
物理模型指的是，对大气引起的成像退化过程进行物理分析。在
数学上建立图像退化模型。因此，基于物理模型的去雾方法，是对图像退化过程求逆变换，属于图像复原领域。而非物理模型的方法，则不考虑图像的退化过程，直接对图像的友度值进行变换运算，属于图像增强范畴
大气造成的成像光线偏离原传播方向的过程称之为大气单次散射造成的退化，而把光线偏离原方向、后又经过其他粒子的散射重新回到成像视场的过程称为大气多次散射的影响。
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探测器接收到的总辐射能量，等于目标辐射和大气辐射之和，也即入射光的衰减模型和大气光的成像模型之和
在雾、霭、覆等稳定天气条件下，大气中粒子问的平均距离是粒子尺寸的好几倍。因此，在光线的传播过程中，可以只考虑单次散射作用，而忽略多次散射现象
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