一种基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法技术

本发明专利技术公开了一种基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，基于一对正交偏振图像，首先，使用直方图自适应处理更新其中一幅图像的强度分布，然后利用偏振相关函数获得与之对应的偏振图像，然后，将这一对更新后的图像应用于经典水下主动偏振成像模型的目标物体公式，以获得初步结果，同时，这个初步结果充当导向滤波的引导图像，与之前获取的一对原始正交偏振图像的叠加强度图像一起，在导向滤波的作用下生成最终的复原图像。主动光源采用普通LED，结合偏振相机和摄像头来获取原始图像。相对于传统水下偏振成像等现有技术，本发明专利技术方法适用范围更广泛，处理速度更快，图像质量明显提高，所需设备简单，复原效果好，适用于处理各种浑浊水下情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光场调控和计算机视觉领域，尤其涉及一种基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法。

技术介绍

1、近年来，对光的偏振特性的研究，特别是在浑浊水下的偏振光学成像应用领域，人们的关注度不断增加。研究发现，通过旋转检偏器可以获取总光强在两个正交方向上的强度分量，并且这可以被看作是目标信息光和背景散射光的非相干叠加。此外，目标信息光和背景散射光可以进一步分解为两个相互正交的部分，从而可以推导出目标信息光的偏振度。在计算机视觉的多种应用中，如边缘感知平滑和细节增强，导向滤波已被证明是一种高效的工具。然而，目前应用导向滤波需要额外的引导图像，而现有的神经网络深度学习方法需要耗费大量的时间和资源来进行模型训练，限制了其在实时性要求较高的场景中的应用。此外，现有的浑浊水下偏振成像方法通常需要手动选择目标物体和背景区域，这也不符合实时性要求。另外，由于背景散射光具有部分偏振特性，这导致了成像质量下降的问题，而且目标物体偏振度的直接计算方案仍然需要进一步研究和改进。

2、为了提升图像对比度和尽可能消除背景散射噪声对成像结果的影响，研究者们特定的方法对原始本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤S1中，基于LED和偏振片构成线偏振光作为光源，使用偏振相机，获取原始图像；

3.根据权利要求2所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤S1中，通过直方图自适应处理原始图像I0，得到更新后的图像I0_Pro，方法如下：

4.根据权利要求3所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤S2中，通过偏振相关函数，获取与更新后的图像对应的偏振图像I90_Pro，所述偏...

【技术特征摘要】

1.一种基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤s1中，基于led和偏振片构成线偏振光作为光源，使用偏振相机，获取原始图像；

3.根据权利要求2所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤s1中，通过直方图自适应处理原始图像i0，得到更新后的图像i0_pro，方法如下：

4.根据权利要求3所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤s2中，通过偏振相关函数，获取与更新后的图像对应的偏振图像i90_pro，所述偏振相关函数表示为：

5.根据权利要求4所述的基于正交偏振图像的浑浊水下图像复原方法，其特征在于，步骤s2中，计算参数pobj，方法为：更新参数s0与s1，得到参数s0_pro与s1_pro：

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱竹青，王星，李昊然，王晓雷，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：