[發(fā)明專利]一種高濃度水下偏振成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810825701.7
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN109187364B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;邵曉鵬;楊奎;韓平麗;衛(wèi)毅;程坤;馬生存
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/21
• 分類號(hào): G01N21/21;G01N21/17
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(qiáng)度和目標(biāo)信息光光強(qiáng)度，所述背景散射光光強(qiáng)度包括第一背景散射光光強(qiáng)度和第二背景散射光光強(qiáng)度，所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度包括第一目標(biāo)信息光光強(qiáng)度和第二目標(biāo)信息光光強(qiáng)度；

根據(jù)所述背景散射光光強(qiáng)度和所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度建立背景散射光光強(qiáng)度模型；

根據(jù)所述背景散射光光強(qiáng)度和所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度建立目標(biāo)信息光光強(qiáng)度模型，所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度模型為：

其中，S為目標(biāo)信息光光強(qiáng)度，P_scat為第一背景散射光偏振度，P_obj為目標(biāo)信息光偏振度，I_max為第一光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度，I_min為第二光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度；

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

其中，根據(jù)所述背景散射光光強(qiáng)度和所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度建立背景散射光光強(qiáng)度模型，包括：

根據(jù)所述第一背景散射光光強(qiáng)度和所述第一目標(biāo)信息光光強(qiáng)度得到第一光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度；

根據(jù)所述第二背景散射光光強(qiáng)度和所述第二目標(biāo)信息光光強(qiáng)度得到第二光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度；

根據(jù)所述第一背景散射光光強(qiáng)度和所述第二背景散射光光強(qiáng)度得到第一背景散射光偏振度；

根據(jù)所述第一目標(biāo)信息光光強(qiáng)度和所述第二目標(biāo)信息光光強(qiáng)度得到目標(biāo)信息光偏振度；

根據(jù)所述第一光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度、所述第二光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度、所述第一背景散射光偏振度和所述目標(biāo)信息光偏振度建立背景散射光光強(qiáng)度模型。

2.根據(jù)權(quán)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(qiáng)度模型為：

其中，B為背景散射光光強(qiáng)度，P_scat為第一背景散射光偏振度，P_obj為目標(biāo)信息光偏振度，I_max為第一光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度，I_min為第二光強(qiáng)圖像光強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像方法，其特征在于，根據(jù)所述水下圖像的互信息、所述背景散射光光強(qiáng)度模型和所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)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(jù)所述第二背景散射光偏振度、所述目標(biāo)信息光偏振度和所述背景散射光光強(qiáng)度模型得到第三背景散射光光強(qiáng)度；

根據(jù)所述第二背景散射光偏振度、所述目標(biāo)信息光偏振度和所述目標(biāo)信息光光強(qiáng)度模型得到第三目標(biāo)信息光光強(qiáng)度；

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

4.根據(jù)權(quán)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(qū)域；

計(jì)算所述空曠區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)偏振度；

計(jì)算所述像素點(diǎn)偏振度的平均值，得到所述第二背景散射光偏振度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像方法，其特征在于，根據(jù)所述第二背景散射光偏振度、所述目標(biāo)信息光偏振度和所述背景散射光光強(qiáng)度模型得到第三背景散射光光強(qiáng)度，包括：

對(duì)所述目標(biāo)信息光偏振度從0到1按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)進(jìn)行取值以得到多個(gè)偏振度設(shè)定值；

利用所述偏振度設(shè)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(qiáng)度模型以得到第三背景散射光光強(qiáng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像方法，其特征在于，根據(jù)所述第三背景散射光光強(qiáng)度和所述第三目標(biāo)信息光光強(qiáng)度處理所述互信息以得到水下偏振成像，包括：

根據(jù)所述第三背景散射光光強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的灰度值和所述第三目標(biāo)信息光光強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的灰度值得到聯(lián)合概率分布函數(shù)和邊緣分布函數(shù)；

通過所述聯(lián)合概率分布函數(shù)和所述邊緣分布函數(shù)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。