一种海洋水体颜色仿真方法技术

本发明专利技术涉及一种海洋水体颜色仿真方法，包括模拟日光并进行三原色分解；通过幅亮度转化获取日光三原色衰减后的亮度；根据衰减后的亮度通过不同的颜色空间转换得到具体的颜色信息，即得到海洋水体仿真颜色。与现有技术相比，本发明专利技术实现了由杰洛夫海洋水体类型、水体深度控制的海洋水体颜色仿真过程，考虑了不同海洋水体、不同深度等条件变化而变化的颜色模拟，提高了仿真模拟的真实性。提高了仿真模拟的真实性。提高了仿真模拟的真实性。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋水体颜色仿真方法


[0001]本专利技术涉及一种水下成像领域，尤其是涉及一种海洋水体颜色仿真方法。

技术介绍

[0002]海洋水体环境仿真是海洋水体环境相关研究领域中一个重要的实践性课题，它通过对不同海洋水体环境的水下成像过程进行物理建模，分析量化水下图像质量下降的原因，并尝试仿真出在不同海洋水体环境中具有不同视觉效果的场景。海洋水体环境仿真既可以验证水下成像模型，也可以为针对水下图像处理的深度学习网络提供数据，还能为各种影视娱乐行业提供参考价值，具有良好的应用前景。
[0003]目前海洋水体环境仿真最主要是应用于水下图像恢复领域。在水下拍摄的图像质量往往都有着对比度低、细节模糊、颜色偏差等问题，一方面，海洋环境中悬浮的颗粒吸收大量光能，也产生散射，使得部分水下的光线在到达相机之前改变了方向，导致图像对比度低、细节模糊；另一方面海水中红色、绿色和蓝色光衰减程度不同，使得水下大部分图像偏蓝色和绿色，导致图像颜色偏差。在这个过程中，现有技术往往只针对消除水下的照明和雾效，而海洋水体环境颜色基本都是人为设置，使得水体颜色单一，真实性较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋水体颜色仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、模拟日光并进行三原色分解：通过日光在CIE XYZ颜色空间中的标准颜色坐标(x，y，z)计算出日光在CIE 1931 RGB颜色空间中的颜色坐标(r，g，b)，然后得到日光的三原色分解亮度C＝{R
l
，G
l
，B
l
}，其计算表达式为：C＝{r，g，b}
·
L
c
式中，M为CIE 1931 RGB颜色空间与CIE XYZ颜色空间的转换矩阵，L
c
＝{L
r
，L
g
，L
b
}表示CIE 1931 RGB颜色匹配函数刺激值与实际亮度之间的转换因子；S2、获取日光三原色衰减后的亮度：计算三原色进入水体前的幅亮度I
c
＝{I
r
，I
g
，I
b
}和进入水体后衰减的幅亮度I
′
c
＝{I
′
r
，I
′
g
，I
′
b
}，其计算表达式为：I
c
＝C
·
T(λ
c
)式中，T(λ)表示幅亮度单位
‑
瓦特，与亮度单位
‑
流明的转化因子，λ
c
＝{λ
r
，λ
g
，λ
b
}表示红、绿、蓝三种光的波长，K
dc
＝{K
dr
，K
dg
，K
db
}表示不同杰洛夫海洋水体的下行漫射衰减系数，分别表示红、绿、蓝三种颜色的光线在不同海洋水体中随着深度增加需要经历的衰减，z表示海水深度；然后由衰减的幅亮度根据幅亮度计算的逆过程得到日光的三原色衰减后的亮度C
’
＝{R
’
l
，G
’
l
，B
’
l
}；S3、根据衰减后的亮度得到海洋水体仿真颜色：由日光的三原色衰减后的亮度C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，陈开昕，沈莹，赵生捷，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：