一种基于去水模型和自然度细节融合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去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法


[0001]本专利技术涉及了一种水下图像增强方法，涉及水下图像处理
，具体涉及一种基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法
。

技术介绍

[0002]高清晰度和高质量的图像在提供船上操作人员身临其境的视觉体验上至关重要
。
在海洋环境中，需要具备先进成像系统的无人水下设备，满足替代人类潜水员冒险进入海洋深处获取信息的需求
。
这些成像系统通常配备声纳和视觉传感器，其中声纳传感器擅长轮廓检测和目标识别，提供宏观检测能力
。
而视觉传感器则有助于获取内容丰富的图像，包括颜色
、
轮廓和其他相关信息，从而实现近距离的精准感知
。
作为感知水下环境复杂细节的关键工具，视觉传感器在海洋资源勘探
、
海洋生态研究和海洋自主监测等领域中被广泛应用
。
由于水介质的固有特性以及悬浮颗粒的存在，导致深海图像存在亮度降低
、
颜色失真
、<br/>对比度减弱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法，其特征在于，包括：
1)
建立水下图像的通道间衰减差模型，将
RGB
三通道下的水下图像输入通道间衰减差模型，通道间衰减差模型输出通道间衰减差；
2)
建立水下图像的水下环境光照模型，将
RGB
三通道下的水下图像输入水下环境光照模型中，水下环境光照模型输出水环境背景光值；
3)
建立水下图像的去水模型，将
RGB
三通道下的水下图像
、
通道间衰减差和水环境背景光值输入去水模型中，去水模型输出初步去除水下效应的水下图像；
4)
对初步去除水下效应的水下图像的对比度进行增强，获得水下图像的
HSL
颜色空间
L
通道经增强后的
HSL
颜色空间
L*
通道；
5)
建立水下图像的融合权重模型，将水下图像的
HSB
颜色空间
S
通道
、HSL
颜色空间
L
通道及其增强后的
HSL
颜色空间
L*
通道输入融合权重模型中，融合权重模型输出增加自然度融合权重；根据水下图像和去除水下效应的水下图像，使用增加自然度融合权重进行图像融合获得权重融合水下图像；
6)
将权重融合水下图像进行两次卷积融合后获得增强水下图像，实现水下图像的增强
。2.
根据权利要求1所述的基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法，其特征在于：所述的
RGB
三通道由红色
Red、
绿色
Green
和蓝色
Blue
为基础的三基色模式表示；
HSL
颜色空间
L
通道由色相
Hue、
饱和度
Saturation
和明度
Brightness
表示；
HSB
颜色空间
S
通道由色相
Hue、
饱和度
Saturation
和亮度
Lightness
表示
。3.
根据权利要求1所述的基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法，其特征在于：所述的步骤
1)
中，水下图像的通道间衰减差模型具体如下：
S
c
＝
(I
c
‑
Z)
·
Z
其中，
c
表示
RGB
三通道，
S
c
表示
c
通道的通道间衰减差；
I
c
表示
c
通道下的水下图像；
Z
表示最佳颜色通道；从
c
通道的蓝色通道
B
和绿色通道
G
中选取通道均值较高的一个通道作为最佳颜色通道
Z。4.
根据权利要求1所述的基于去水模型和自然度细节融合的水下图像增强方法，其特征在于：所述的步骤
2)
中，水下图像的水下环境光照模型具体如下：
A
＝
max(B
mean
,G
mean
))
其中，
A
表示水环境背景光值；
P
和
|P|
分别表示暗通道数值前千分之一的像素点集及其大小，
B
mean
与
G
mean
分别表示像素点集
P
内像素点
x
的蓝色通道
B
和绿色通道
G
均值；
B(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄方昊，徐赟，雷雨，马东方，陈正，梅德庆，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：