一种基于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法技术

本发明专利技术公开了一种基于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法，属于计算机视觉领域，该方法包括以下步骤：对水下图像进行去雾处理，得到去雾后的水下图像；对去雾后的水下图像进行伽马变换，得到对比度提升后的水下图像；对对比度提升后的水下图像采用主通道像素最值方法进行色彩校正，得到颜色均衡的水下图像，本发明专利技术采用改进的背景光估计方法，利用候选点邻域的色彩饱和度衡量该点是否能作为整幅图像的背景光，减小估计误差，提升图像质量；针对复原后图像存在的颜色失真、偏色等问题，利用伽马变换与颜色校正结合的方法，提升图像对比度，改善图像亮度不均的情况。改善图像亮度不均的情况。改善图像亮度不均的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种基于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法。

技术介绍

[0002]暗通道先验方法是基于对大量自然真实的图像进行统计得出的规律，是一种通过对图像退化模型进行分析，通过逆求解成像模型对图像进行复原的方法，在非天空区域下的图像去雾方面有着不错的效果。考虑到与空气中的传播方式不同，基于暗通道先验理论的水下图像增强方法在估计透射率时通常引入水对不同波长光的衰减系数，利用软抠图算法细化传输图，获取更加平滑的图像。
[0003]对于水下图像中的光源区域以及噪声点部分，三个通道的亮度较为均衡，固此区域的颜色饱和度普遍偏低，而背景光存在于图像的背景部分，由于水介质对不同波长的光有着不同程度的衰减作用，图像中红色通道的亮度一般小于蓝绿色通道的亮度，故背景区域的颜色饱和度较高。
[0004]传统的暗通道先验方法应用于水下图像时，由于水中噪声影响，导致水下图像背景光估计误差增加；且经暗通道先验方法复原后的图像仍然存在颜色失真、偏色的问题，导致视觉效果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对水下图像进行去雾处理，得到去雾后的水下图像；S2：对去雾后的水下图像进行伽马变换，得到对比度提升后的水下图像；S3：对对比度提升后的水下图像采用主通道像素最值方法进行色彩校正，得到颜色均衡的水下图像。2.根据权利要求1所述的一种于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法，其特征在于：所述对水下图像进行去雾处理的过程如下：结合暗通道和颜色饱和度对水下图像的背景光进行提取，得到水下图像的真实背景光，同时对水下图像的每个通道的透射率进行估计，得到水下图像红、绿、蓝3个通道的透射率，即完成水下图像的去雾处理。3.根据权利要求2所述的一种于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法，其特征在于：所述结合暗通道和颜色饱和度对水下图像的背景光进行提取，得到水下图像的真实背景光的过程如下：S1
‑
1：选取水下图像暗通道前0.1％的像素点；S1
‑
2：根据水下图像暗通道前0.1％的像素点的位置，选择亮度最高的点x；S1
‑
3：计算亮度最大点x的色饱和度S，并以点x为中心建立局部窗口W，根据局部窗口W内平均饱和度设置阈值S
L
；S1
‑
4：当S＞S
L
，则将点x的像素值设置为背景光，当S≤S
L
，选取次亮的像素点，返回S1
‑
2。4.根据权利要求1所述的一种于背景光优化与伽马变换的水下图像增强方法，其特征在于：所述水下图像的成像模型为：I
λ
(x)＝J
λ
(x)t
λ
(x)+B
λ,∞
(1
‑
t
λ
(x))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，I
λ
(x)为获得的观测图像，J
λ
(x)为待恢复的真实场景，t
λ
(x)为透射率，B
λ,∞
为背景光。5.根据权利要求3所述的一种于背景光优化与伽马变换的水下图像增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，田嘉禾，王荣峰，陈廷凯，陈帅，李春艳，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：