[發(fā)明專利]應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910513603.4
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110276388B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王盛煒;黃俊平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市吉影科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06V10/762;G06K9/62;H04N5/232
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明涉及水下無人機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理方法及裝置。該方法及裝置包括步驟：S101:計算水下無人機(jī)拍攝的圖像上各像素點光照亮度；S102:使用FCM聚類算法將圖像上所有像素點的光照亮度進(jìn)行帶約束的非線性劃分處理；S103:使用水下聲納掃描成像技術(shù)，對步驟S102無法復(fù)原識別的圖像區(qū)域進(jìn)行圖像補(bǔ)充。該方法及裝置運用了雨霧天視頻圖像復(fù)原的FCM聚類算法技術(shù)，創(chuàng)新性的將其應(yīng)用在對渾水雜質(zhì)的實時消除和圖像處理中，并將聲學(xué)掃描成像作為輔助，對渾水成像進(jìn)行視覺補(bǔ)償，增強(qiáng)圖像的視覺辨識度和清晰度，同時也有效地提升了渾水視距。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下無人機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理方法及裝置。

背景技術(shù)

目前傳統(tǒng)的渾水實時雜質(zhì)消除主要是通過圖像處理技術(shù)對圖像內(nèi)的雜質(zhì)顆粒及噪點物體進(jìn)行屏蔽消除，然后復(fù)原真實圖像的方法。該方法在渾水雜質(zhì)較多、顆粒較為密集的情況下可能出現(xiàn)雜質(zhì)消除效果不佳、圖像復(fù)原失真或者水下視距縮短的問題，使得渾水中的圖像處理失去了消除雜質(zhì)、增強(qiáng)視覺的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理方法及裝置，以至少解決現(xiàn)有水下無人機(jī)無法在渾濁水質(zhì)環(huán)境下獲取清晰圖像的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理方法，包括以下步驟：

S101:計算水下無人機(jī)拍攝的圖像上各像素點光照亮度；

S102:使用FCM聚類算法將圖像上所有像素點的光照亮度進(jìn)行帶約束的非線性劃分處理；

S103:使用水下聲納掃描成像技術(shù)，對步驟S102無法復(fù)原識別的圖像區(qū)域進(jìn)行圖像補(bǔ)充。

進(jìn)一步地，步驟S102包括：

對圖像上所有像素點的光照亮度從光強(qiáng)最低像素點至光強(qiáng)最高像素點進(jìn)行排序；

根據(jù)排序后的所有像素點的光照亮度對圖像上所有像素點進(jìn)行聚類算法分類，將圖像上所有像素點的光照亮度進(jìn)行帶約束的非線性劃分，分為雜質(zhì)類像素點及背景類像素點；

用背景與雜質(zhì)的混合光強(qiáng)替換雜質(zhì)光強(qiáng)，獲取到不同光照亮度下數(shù)據(jù)集的模糊劃分。

進(jìn)一步地，在步驟S102中，使用FCM聚類算法并通過圖像的光照亮度直方圖將圖像上所有像素點的光照亮度進(jìn)行帶約束的非線性劃分處理。

進(jìn)一步地，在步驟S102中，使用FCM聚類算法改變圖像的曝光時間和景深對圖像進(jìn)行去雨去霧處理。

進(jìn)一步地，方法在步驟S101之前還包括：

S100：水下無人機(jī)在渾濁水質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行圖像拍攝。

進(jìn)一步地，水下無人機(jī)采用4K超高清水下攝像頭進(jìn)行圖像拍攝。

進(jìn)一步地，水下無人機(jī)配備有最高3000流明的LED補(bǔ)光燈。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種應(yīng)用于水下無人機(jī)的圖像處理裝置，包括：

光照亮度計算單元，用于計算水下無人機(jī)拍攝的圖像上各像素點光照亮度；

FCM聚類算法單元，用于使用FCM聚類算法將圖像上所有像素點的光照亮度進(jìn)行帶約束的非線性劃分處理；

水下聲納掃描成像單元，用于對FCM聚類算法單元無法復(fù)原識別的圖像區(qū)域進(jìn)行圖像補(bǔ)充。

進(jìn)一步地，F(xiàn)CM聚類算法單元包括：

排序單元，用于對圖像上所有像素點的光照亮度從光強(qiáng)最低像素點至光強(qiáng)最高像素點進(jìn)行排序；