一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法技术

本发明专利技术公开了一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法，包括：将输入图像由RGB色彩空间转换至HSV色彩空间；对于亮度分量，结合双边滤波滤除图像噪声，对去噪后的亮度分量基于高斯中心环绕多尺度Retinex分离出反射分量与照射分量；对于分离出的照射分量，采用伽马校正调整光照得到新的照射分量；基于Retinex理论实现光照分量、与反射分量的融合增强，得到光照不均匀校正后的亮度分量；将增强后亮度分量、与色调分量和饱和度分量重新组合，并变换回RGB色彩空间；计算红绿通道相对于蓝通道灰度值比例，对三通道灰度值重新进行映射；最后对图像R、G、B三通道分别进行直方图均衡化，实现图像对比度增强。本发明专利技术有效地去除水下图像存在的蓝绿色偏，提高图像对比度；滤除部分图像噪声，提高图像信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法
本专利技术涉及计算机视觉技术中的图像处理领域，尤其涉及一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法，尤其是指针对普通摄像机水下拍摄得到的退化图像增强技术。
技术介绍
在海洋工程中获取清晰的水下图像是一项重要的技术。诸如海洋生物监测，水下物种观察，以及水下地理与生物环境评估，都需要借助水下成像技术，然而水下成像充满了挑战。目标物体反射回来的光由于水体的散射偏离原来的传播方向，导致水下图像呈现“雾”化效果，图像对比度低；水体对不同波长的光选择性吸收衰减，使得水下图像颜色退化呈现蓝绿色调；人照光源以光源为圆心向四周逐渐衰减传播，水下图像的光照不均匀现象也就无法避免；同时水下成像存在的各种噪声，导致水下图像信噪比低。概括来说，水下图像存在以下的一个或几个问题：有限的成像范围，低对比度，细节模糊，非均匀光照，光晕现象，颜色退化以及噪声[1]。现有的水下图像处理技术依据其是否考虑水下成像模型，可以分为图像复原方法与图像增强方法。图像复原方法将水下图像处理看成一个逆向求解问题，尝试着估计出水下成像物理参数，采用逆滤波的方法，依据水下成像模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将输入图像由RGB色彩空间转换至HSV色彩空间；对于亮度分量，结合双边滤波滤除图像噪声，对去噪后的亮度分量基于高斯中心环绕多尺度Retinex分离出反射分量与照射分量；对于分离出的照射分量，采用伽马校正调整光照得到新的照射分量；基于Retinex理论实现光照分量、与反射分量的融合增强，得到光照不均匀校正后的亮度分量；将增强后亮度分量、与色调分量和饱和度分量重新组合，并变换回RGB色彩空间；计算红绿通道相对于蓝通道灰度值比例，对三通道灰度值重新进行映射；最后对图像R、G、B三通道分别进行直方图均衡化，实现图像对...

【技术特征摘要】
1.一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将输入图像由RGB色彩空间转换至HSV色彩空间；对于亮度分量，结合双边滤波滤除图像噪声，对去噪后的亮度分量基于高斯中心环绕多尺度Retinex分离出反射分量与照射分量；对于分离出的照射分量，采用伽马校正调整光照得到新的照射分量；基于Retinex理论实现光照分量、与反射分量的融合增强，得到光照不均匀校正后的亮度分量；将增强后亮度分量、与色调分量和饱和度分量重新组合，并变换回RGB色彩空间；计算红绿通道相对于蓝通道灰度值比例，对三通道灰度值重新进行映射；最后对图像R、G、B三通道分别进行直方图均衡化，实现图像对比度增强。2.根据权利要求1所述的一种结合双边滤波与Retinex的水下图像增强方法，其特征在于，所述对去噪后的亮度分量基于高斯中心环绕多尺度Retinex分离出反射分量与照射分量具体为：采用高斯中心环绕函数进行估计，选择大、中、小三个高斯环绕尺度分别为：C1＝64，C2＝128，C3＝256，且三个归一化高斯环绕尺度权重系数相等：W1＝W2＝W3＝1/3；G(x,y)＝λexp(-(x2+y2)/c2)∫∫G(x,y)dxdy＝1其中，R(x,y)表示反射分量；G(x,y)表示高斯环绕函数；V1(x,y)*Gj(x,y)表示照射分量；V1(x,y)表示经过双边滤波去噪后的亮度分量；Gj(x,y)表示任一尺度对应的高斯环绕函数；λ表示高斯环绕函数归一化系数；Wj表示高斯环绕尺度对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩，曾祥波，孙美双，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12