一种基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法技术

本发明专利技术提供一种基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法，包括：获取四张偏振图像，分别记为I0(x,y)，I

【技术实现步骤摘要】
一种基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体而言，尤其涉及一种基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法。

技术介绍

[0002]在浑浊度较高的水下介质中，相机往往难以获得足够清晰的水下图像，这是因为水中的悬浮粒子在光传播的过程中将其散射和反射，其带来的后向散射严重影响到相机成像，引起图片对比度降低。
[0003]目前，水下图像增强方法可以分为三类：一种是直接在像素级别上对图像进行修改，它的优点是处理速度快，但由于它对图像增强的过程中不考虑水下成像模型，所以它的适用范围不广，且常常不能针对不同浑浊度的水体介质而调整，导致不同程度的增强不足或过增强；第二类方法是基于物理方法，它在恢复水下图像的过程中考虑了水下的成像物理模型，根据光在水中介质传播的特点建立了一个信号衰减模型，并根据该模型推算出的参数将图像恢复。它的特点是对于不同的水下场景的针对性高，能有效地解决水下成像对比度低、能见度差等问题，并具有很强的实时增强可行性；第三类是基于深度学习的水下图像增强，它根据已有的水下图像数据集进行训练，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法，其特征在于，包括：获取四张偏振图像，分别记为I0°
(x,y)，I
45
°
(x,y)，I
90
°
(x,y)，I
135
°
(x,y)；根据斯托克斯矢量计算图像每一像素点对应的偏振角和偏振度；选择出现频率最高的偏振角值，获取对应像素位置，进行八邻域约束；通过八邻域约束后，将通过筛选的偏振度值取平均后，作为背景光偏振度值p
B
；计算背景光强度和偏振部分的背景光强度；与斯托克斯矢量M作差，计算无穷远背景光强度；基于计算的无穷远背景光强度，计算透视率；采用锚亮度自适应算法对图像进行增强，得到增强图像。2.根据权利要求1所述的基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法，其特征在于，所述四张偏振图像偏振镜角度分别为0
°
，45
°
，90
°
和135
°
，其中，以水平方向作为0
°
方向，其余图片偏振镜方向相对于0
°
方向旋转。3.根据权利要求1所述的基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法，其特征在于，所述根据斯托克斯矢量计算图像每一像素点对应的偏振角和偏振度，包括：计算对应的斯托克斯矢量，计算公式如下：M(x,y)＝I0°
(x,y)+I
90
°
(x,y)Q(x,y)＝I0°
(x,y)
‑
I
90
°
(x,y)U(x,y)＝I
45
°
(x,y)
‑
I
135
°
(x,y)根据斯托克斯矢量，计算图像每一像素点对应的偏振角和偏振度，计算公式如下：根据斯托克斯矢量，计算图像每一像素点对应的偏振角和偏振度，计算公式如下：其中，θ(x,y)为偏振角值，p(x,y)为偏振度值。4.根据权利要求1所述的基于八邻域约束的偏振成像水下图像增强方法，其特征在于，所述八邻域约束的具体规则如下：选择出现频率最高的偏振角值区域，并将该区域的偏振度值按降序排列，取出前千分之一并记录下前千分之一的像素位置；以前千分之一的像素位置为中心位置扩选出八邻域；设定两个通过因子ω
max
,ω
min
，判断该区域像素的偏振度是否满足下述公式：并统计八邻域中不满足的像素个数，当八邻域中...

【专利技术属性】
技术研发人员：付先平，陈约瀚，李亚锋，刘麒东，刘铸萱，张军，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：