[發明專利]一種基于亮度色度分離的水下圖像增強方法

在審

• 申請號: 201510598932.5
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105205792A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 王建;龐彥偉;鄭佳;張莉云
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明涉及計算機視覺領域中的圖像增強技術，尤其是涉及針對水下攝像機拍攝得到的降質圖像增強技術。

背景技術

我國是個海洋大國，擁有1.8萬公里長的海岸線和300多萬平方公里的海洋國土，對海洋資源的探索和開發對我國的國民經濟和軍事都有重要的意義和價值。自主式水下機器人(簡稱AUV)在海上資源的勘探開發(鋪設管道、海底考察等)、海洋生態監測，以及軍事領域都有廣泛的應用。現在的AUV大多都配備了光學成像及圖像處理識別系統，可見光圖像是AUV的主要信息來源之一。但受到水下惡劣成像環境的限制，獲取到的水下圖像普遍存在對比度低、模糊、偏色等不利因素。圖像可視質量的下降會嚴重影響后續特征提取和目標識別的性能。因此，借助圖像處理技術提高原始水下圖像可視質量的研究越來越受到研究者的關注，相關研究日益增多，已成為當前圖像處理的研究熱點問題之一^[1]。

國內外有關水下圖像增強技術的研究，始于本世紀初，經過十幾年的發展，研究者提出了很多方法。根據各種方法所使用的圖像增強技術不同，可將已有方法分為三類：基于經典圖像增強技術的方法^[2,3,4]、基于顏色恒常性理論的方法^[5,6]、以及混合方法^[7,8]。國內發明專利方面，陳名松等人^[9](申請號CN201310628073)提出了一種基于同態濾波和雙正交小波閾值濾波法相結合水下圖像增強技術。他們首先借助同態濾波技術降低光照不均勻情況的影響，然后雙正交小波閾值濾波法去除圖像的噪聲。李一兵等人^[10](申請號CN201310628073)提出了一種基于Retinex理論的水下圖像增強方法。他們首先將水下圖像轉換到HSV色彩空間，采用S分量用于去噪，采用V分量進行Retinex增強。

參考文獻

[1]RaimondoSchettiniandSilviaCorchs,“UnderwaterImageProcessing:StateoftheArtofRestorationandImageEnhancementMethods”,EURASIPJournalonAdvancesinSignalProcessing,2012.

[2]Garcia,R.,Nicosevici,T.,andCufí,X.,“OnTheWaytoSolveLightingProblemsinUnderwaterImaging”,ProceedingsoftheIEEEOCEANSConference(OCEANS),2002,pp.1018-1024.

[3]Hitam,M.S.,KualaTerengganu,Yussof,W.N.J.H.W.,Awalludin,E.A.,Bachok,Z.,“Mixturecontrastlimitedadaptivehistogramequalizationforunderwaterimageenhancement”,ComputerApplicationsTechnology(ICCAT),2013InternationalConferenceon,2013,1-5.

[4]陳從平,王健,鄒雷,張發軍,“一種有效的低對比度水下圖像增強方法”,激光與紅外,42(5),2012,pp.567-571.

[5]BirgitHenke,MatthiasVahl,andZhiliangZhou,“RemovingColorCastofUnderwaterImagesthroughNon-ConstantColorConstancyHypothesis”,ISPA2013,20-24

[6]XueyangFu，PeixianZhuang,andYinghaoLiao,“ARetinex-basedEnhancementApproachforSingleUnderwaterImage”,IEEEInternationalConferenceonImageProcessing(ICIP),pp.4572-4576,2014.