[發明專利]一種高濃度水下偏振成像方法

有效

• 申請號: 201810825701.7
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109187364B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 劉飛;邵曉鵬;楊奎;韓平麗;衛毅;程坤;馬生存
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21;G01N21/17
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 閆家偉

1.一種高濃度水下偏振成像方法，其特征在于，包括：

獲取水下圖像的背景散射光光強度和目標信息光光強度，所述背景散射光光強度包括第一背景散射光光強度和第二背景散射光光強度，所述目標信息光光強度包括第一目標信息光光強度和第二目標信息光光強度；

根據所述背景散射光光強度和所述目標信息光光強度建立背景散射光光強度模型；

根據所述背景散射光光強度和所述目標信息光光強度建立目標信息光光強度模型，所述目標信息光光強度模型為：

其中，S為目標信息光光強度，P_scat為第一背景散射光偏振度，P_obj為目標信息光偏振度，I_max為第一光強圖像光強度，I_min為第二光強圖像光強度；

根據所述水下圖像的互信息、所述背景散射光光強度模型和所述目標信息光光強度模型得到水下偏振成像的圖像；

其中，根據所述背景散射光光強度和所述目標信息光光強度建立背景散射光光強度模型，包括：

根據所述第一背景散射光光強度和所述第一目標信息光光強度得到第一光強圖像光強度；

根據所述第二背景散射光光強度和所述第二目標信息光光強度得到第二光強圖像光強度；

根據所述第一背景散射光光強度和所述第二背景散射光光強度得到第一背景散射光偏振度；

根據所述第一目標信息光光強度和所述第二目標信息光光強度得到目標信息光偏振度；

根據所述第一光強圖像光強度、所述第二光強圖像光強度、所述第一背景散射光偏振度和所述目標信息光偏振度建立背景散射光光強度模型。

2.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述背景散射光光強度模型為：

其中，B為背景散射光光強度，P_scat為第一背景散射光偏振度，P_obj為目標信息光偏振度，I_max為第一光強圖像光強度，I_min為第二光強圖像光強度。

3.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，根據所述水下圖像的互信息、所述背景散射光光強度模型和所述目標信息光光強度模型得到水下偏振成像圖像，包括：

獲取第二背景散射光偏振度；

根據所述第二背景散射光偏振度、所述目標信息光偏振度和所述背景散射光光強度模型得到第三背景散射光光強度；

根據所述第二背景散射光偏振度、所述目標信息光偏振度和所述目標信息光光強度模型得到第三目標信息光光強度；

根據所述第三背景散射光光強度和所述第三目標信息光光強度處理所述互信息以得到水下偏振成像。

4.根據權利要求3所述的成像方法，其特征在于，獲取第二背景散射光偏振度，包括：

在所述水下圖像上獲取空曠區域；

計算所述空曠區域內每個像素點對應的像素點偏振度；

計算所述像素點偏振度的平均值，得到所述第二背景散射光偏振度。

5.根據權利要求3所述的成像方法，其特征在于，根據所述第二背景散射光偏振度、所述目標信息光偏振度和所述背景散射光光強度模型得到第三背景散射光光強度，包括：

對所述目標信息光偏振度從0到1按照預設步長進行取值以得到多個偏振度設定值；

利用所述偏振度設定值和所述第二背景散射光偏振度處理所述背景散射光光強度模型以得到第三背景散射光光強度。

6.根據權利要求3所述的成像方法，其特征在于，根據所述第三背景散射光光強度和所述第三目標信息光光強度處理所述互信息以得到水下偏振成像，包括：

根據所述第三背景散射光光強度所對應的灰度值和所述第三目標信息光光強度所對應的灰度值得到聯合概率分布函數和邊緣分布函數；

通過所述聯合概率分布函數和所述邊緣分布函數得到所述互信息；

選取所述互信息的最小值以得到水下偏振成像。