[發明專利]基于功率譜描述的水下圖像質量評價測量方法

有效

• 申請號: 201310642921.3
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103617617A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 楊淼
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 劉喜蓮

1.一種基于功率譜描述的水下圖像質量評價測量方法，其特征在于：對一幅水下圖像I，設I的圖像質量為PSVIQE={C,?Q}，其中，C為描述水下成像環境的因子，Q為對水下圖像本身質量的測量值；C用于區別水下圖像所在的水下環境，C越大，水體透明度較好，有利于清晰成像，C越小，水體的吸收和散射衰減越大；Q值是測量水下圖像的清晰程度；Q值越大說明圖像中包含目標且比較清晰，Q值越小說明水下圖像中沒有目標或圖像比較模糊；

C?∈（0，1），C值通過以下式（1）確定：

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(1)

式（1）中，0<α<π/2，α為從log對比度功率譜初值衰減到最大值1%處擬合的傾角；

0<f_cut<π為log對比度功率譜最大值1%對應的空間角頻率；

u₁,?u₂為加權系數，u₁=0.8，u₂=0.2；

Q值采用了塊平均清晰度組合水下圖像質量測量方法，該方法選擇全局對比度并基于局部清晰度進行質量測量，將圖像邊緣檢測的結果作為判斷是否有目標存在的依據；測量時將有目標的圖像劃分成一系列圖像塊，將對有測量價值的圖像塊進行清晰度評價的平均值和全局對比度及平均亮度的加權和作為對圖像質量的度量；當圖像中不存在目標的情況下，用對比度可拉伸范圍和平均亮度作為衡量圖像質量的指標；其步驟如下：

對水下圖像I，Q值越大說明圖像中包含目標且更清晰，Q值越小說明水下圖像中沒有目標或圖像模糊；Q值通過以下式（2）確定：

????????????????????（2）

其中，T₁為圖像的歸一化對比度拉伸范圍，T₂為平均亮度值，T₃為塊平均清晰度，T₃通過式（3）確定：

（3）

式（3）中，N_edge為水下圖像的邊緣數量；

若圖像中邊緣檢測的總數大于閾值Edge_threhold₁，則認為圖像中存在目標，將圖像劃分成N×N大小的圖像塊；W₁，W₂，W₃為加權系數，W₃=0.5，且W₃>W₁>W₂，W₁+W₂+W₃??＝1，則不存在目標的圖像質量測量值Q小于等于0.5；????????????

L為有檢測意義圖像塊的個數；

若圖像塊P_i塊中的邊緣像素數大于閾值Edge_threhold₂，則選定為有檢測意義的圖像塊，通過式（4）確定P_i塊內清晰度：

??（4）

其中，M·N為塊大小，為塊內像素（）的灰度值；

閾值Edge_threhold₁、Edge_threhold₂的取值為圖像及圖像塊大小的2-10%。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的邊緣檢測采用Sobel檢測方法。