[發明專利]一種水下圖像清晰化處理方法

在審

• 申請號: 201710350178.2
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN107316278A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 楊愛萍;田鑫;張莉云
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理領域，尤其涉及一種水下圖像清晰化方法。

背景技術

水下拍攝圖像時，由于水中的有機物和懸浮顆粒物會對光產生吸收和散射效應，造成圖像對比度下降，場景可見范圍縮小，色彩缺失等，給水下目標搜索、偵查和監視等帶來很大的困難。因此，水下圖像清晰化算法成為計算機視覺應用領域和數字圖像處理領域的研究熱點。

根據是否依據具體的成像模型可以將水下圖像清晰化算法分為圖像增強方法和圖像復原方法。圖像增強方法主要有直方圖均衡化^[1]、濾波方法^[2]、Retinex算法等^[3]。圖像復原方法中最為典型和有效的是根據水下圖像和霧天圖像相似的成像模型，利用基于暗通道先驗的去霧方法實現水下圖像復原^[4]。但是在暗通道計算過程中，采用的最小化運算得到的暗通道值很可能是紅通道分量，求得的暗通道值偏小，導致估計的透射率偏大，復原圖像偏暗。Galdran等人提出Red Channel先驗^[5]，通過對紅通道反轉和添加飽和度分量，減少衰減嚴重的紅通道和人工光源對透射率估計的影響。該方法雖然指出了三通道透射率之間的關系，但是并沒有分開求解各通道透射率，而是通過對背景光加權調整各顏色分量，恢復圖像仍存在較嚴重的顏色失真。

[參考文獻]

[1]J.B.Zimmerman,S.M.Pizer,E.V.Staab,J.R.Perry,W.McCartney,B.C.Brenton.An evaluation of the effectiveness of adaptive histogram equalization for contrast enhancement.IEEE Transactions on Medical Imaging,1988:304-312。

[2]Serikawa S,Lu H.Underwater image dehazing using joint trilateral filter[J].Computers&Electrical Engineering,2014,40(1):41-50。

[3]Fu Xueyang,Zhuang Peixian,Huang Yue,et al.A Retinex-based enhancing approach for single underwater image[C].Paris:IEEE International Conference on Image Processing,2014:4572-4576。

[4]He Kai-ming,Sun Jian,and Tang Xiao-ou.Single image haze removal using dark channel prior.IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2011,33(12):2341-2353。

[5]Adrian Galdran,David Pardo,Artzai Picón,et al..Automatic Red-Channel underwater image restoration.Journal of Visual Communication&Image Representation,2015,26(2015):132-145。

[6]Finlayson,E.Trezzi.Shades of gray and colour constancy[C].In:Proceedings of 12th Color Imaging Conference,Scottsdale,USA,2004,2004:37-41。

[7]Wen H,Tian Y,Huang T,et al.Single underwater image enhancement with a new optical model[C]//IEEE International Symposium on Circuits&Systems.IEEE,2013:753-756。