[發明專利]一種水下圖像增強處理方法和裝置

在審

• 申請號: 201910083780.3
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109859129A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 張川;趙剛
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（岳陽）軍民融合研究院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 張沫

本發明涉及一種水下圖像增強處理方法和裝置，涉及圖像處理技術領域。其中，本發明的方法包括：步驟1、獲取待處理的水下圖像；步驟2、根據紅通道先驗去霧理論對所述待處理的水下圖像進行去霧處理，以得到去霧處理后的水下圖像；步驟3、對所述去霧處理后的水下圖像進行直方圖拉伸，以得到拉伸后的水下圖像。通過將基于紅通道先驗理論的去霧處理與直方圖拉伸處理相結合，能夠提高水下圖像增強處理效果，提高增強處理后的圖像的清晰度，進而有助于提高用戶的視覺體驗。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種水下圖像增強處理方法和裝置。

背景技術

現有的圖像增強處理方法主要分為兩類：第一類是直接增強方法，即直接對圖像進行對比度、亮度增強，例如直方圖均衡算法；第二類是基于物理模型的增強方法，即從圖像的物理模型出發，對圖像進行增強。

直接增強方法沒有考慮散射模型，其增強結果往往有一定的局限性。例如，直方圖均衡算法雖然恢復了圖像的對比度，但無法精確恢復場景反射，尤其是散射比較嚴重的圖像區域；同樣，直接增強方法也無法恢復顏色失常。總體來說，直接增強方法不僅缺少堅實的理論基礎，而且圖像增強效果也不好。

基于物理模型的增強方法有很多，比如基于暗通道先驗的圖像去霧算法，基于霧線先驗的圖像去霧算法，基于色彩衰減先驗的圖像去霧算法，基于顏色線的圖像去霧算法等。總體來說，雖然基于物理模型的增強方法很多，但這些算法不太適用于水下圖像增強處理。而且，有些算法的先驗理論性不強，有些算法的計算復雜度很高，難以實時處理，有些算法的增強效果不好。

因此，針對以上不足，需要提供一種新的水下圖像增強方法和裝置，以能夠提高水下圖像增強處理效果，提高增強處理后的圖像的清晰度。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是解決現有圖像增強處理方法存在的圖像增強效果差，不適用于水下圖像處理的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供了一種水下圖像增強處理方法。

本發明的水下圖像增強處理方法包括：步驟1、獲取待處理的水下圖像；步驟2、根據紅通道先驗去霧理論對所述待處理的水下圖像進行去霧處理，以得到去霧處理后的水下圖像；步驟3、對所述去霧處理后的水下圖像進行直方圖拉伸，以得到拉伸后的水下圖像。

可選地，所述根據紅通道先驗去霧理論對所述待處理的水下圖像進行去霧處理，以得到去霧處理后的水下圖像的步驟包括：構建由各顏色通道分量表示的水下成像散射模型，其中，所述水下成像散射模型符合紅通道先驗去霧理論；估計在各顏色通道上的水下背景光分量、以及在各顏色通道上的水下透射率分量；然后根據所述水下成像散射模型、所述水下背景光分量和所述水下透射率分量對所述待處理的水下圖像進行去霧處理，以得到去霧處理后的水下圖像。

可選地，所述由各顏色通道分量表示的水下成像散射模型為：

1-I^r(x)＝t^r(x)(1-J^r(x))+(1-t^r(x))(1-A^r)；

I^g(x)＝t^g(x)J^g(x)+(1-t^g(x))A^g；

I^b(x)＝t^b(x)J^b(x)+(1-t^b(x))A^b；