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一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法技术

技术编号:41327076 阅读:28 留言:0更新日期:2024-05-13 15:04
本发明专利技术公开一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,首先搭建穆勒矩阵水下光学成像物理模型,穆勒矩阵的第一个元素为总光强信号,进而根据目标场景选择无穷远处的散射光强;将穆勒矩阵极分解得到退偏图像,使用退偏图像初步估计透射率图;使用一修正系数对初步估计的透射率图进行修正,以优化图像质量;选择增强度量EME作为图像质量的评价指标,使用粒子群算法遍寻修正系数,直至EME为最大值,选取EME为最大值时的修正系数对初步估计的透射率图进行修正,获得清晰图像的透射率图;最后计算得到水下目标清晰图像,本发明专利技术无需从场景分离出目标和散射光的偏振度,解决现有计算方法存在偏振度的计算难、样本量要求高、参数计算难等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像,尤其涉及一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法


技术介绍

1、水下成像环境复杂,特别是在浑浊水域中,受到水体吸收和大量微粒的散射作用,目标细节信息损失严重,导致水下成像质量急剧下降,严重影响后续对水下目标的识别能力。因此,如何提高水下光学成像质量,成为浑浊水体下清晰化成像的迫切需求。

2、为了提高水下光学成像的质量,学者们提出了许多研究方法,包括:

3、1、基于图像处理的图像增强方法。该方法采用数字图像处理算法实现,虽然简单高效,但是该类算法以数据统计为基础,往往忽略掉图像质量降低的原因,处理后的图像极易导致感兴趣的细节部分模糊。

4、2、基于深度学习的偏振成像技术利用偏振信息特征提取实现清晰成像,将神经网络与偏振信息相结合,是偏振水下成像技术的新探索,此方法往往需要大量的样本数据以优化模型参数,泛化能力不强,并不适用于陌生的场景。

5、3、基于偏振成像技术的去散射方法。偏振成像技术提升了目标信息维度,是目前实现水下清晰化成像的有效方法之一。采用偏振成像去散射的方法一般有两类本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤4中,计算水下目标清晰图像的方法如下:

3.如权利要求2所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤1中,根据穆勒矩阵极分解的原理,一个归一化的4×4穆勒矩阵表示为三个子矩阵的乘积:

4.如权利要求3所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤2中,使用一修正系数μ来对t(x)′来进行修正,以优化图像质量,得到t(x),则式(3)改...

【技术特征摘要】

1.一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤4中,计算水下目标清晰图像的方法如下:

3.如权利要求2所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤1中,根据穆勒矩阵极分解的原理,一个归一化的4×4穆勒矩阵表示为三个子矩阵的乘积:

4.如权利要求3所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤2中,使用一修正系数μ来对t(x)′来进行修正,以优化图像质量,得到t(x),则式(3)改写为:

5.如权利要求4所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征在于:在步骤3中,eme的表达式为:

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种基于穆勒矩阵极分解的水下目标清晰化成像方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:李慧慧俞万能杨静雷廖卫强陈垚郭必成
申请(专利权)人:集美大学
类型:发明
国别省市:

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