[發明專利]一種結合不感興趣區域的水下圖像增強算法

有效

• 申請號: 202010139831.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111369462B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 胡凱;劉佳;劉卿卿;劉云平;楊立帆
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/62;G06N3/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

1.一種結合不感興趣區域的水下圖像增強算法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1：通過使用多特征線性濾波器，提取輸入圖像的顏色特征、亮度特征和方向特征，形成特征金字塔；

步驟2：使用中心-周邊差算子分別計算這些特征的顯著圖，將不同特征的顯著圖進行歸一化處理；

步驟3：通過非線性歸一化處理，將不同特征各層上進行點對點的相加操作，分別得到顏色、亮度和方向特征的顯著圖；

步驟4：再次歸一化后,把這些顯著圖進行點對點的進行求和，然后求平均操作，就可得到圖像的總顯著圖；

步驟5：使用贏者通吃競爭神經網絡選擇顯著點，并利用其返回抑制的特性完成顯著點的轉移；

步驟6：對步驟5處理過的相機成像的圖片中，取得所有顯著點之外的所有點，作為非顯著點；

步驟7：對非顯著點的區域，計算所有的聯通區域，然后，所有聯通區域面積小于整體圖像面積比例T1值的，全部舍棄，只保留面積大于等于T1的聯通區域；

步驟8：對步驟7獲得的聯通區域，計算DCP暗通道理論中的景深圖對應部分的紅綠藍3個通道的各個通道平均值A^c,

步驟9：建立經典DCP算法的霧化模型為：

I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x)) (1)

式中，I(x)為水下失真圖像，是已知圖像；J(x)為水下真實圖像，是待求解的圖像；t(x)為透射率；A為水體背景估計，水下圖像的退化和空氣中圖像的退化是相似的；

步驟10：把式(1)兩邊除以A^c，得；

其中I^c(x)和J^c(x)分別代表的是已知圖像和待解圖像的C通道。

步驟11：假設透射率為一個定值式(2)兩邊取最小值，其中符號～代表的是定值，

其中，y表示小窗口Ω(x)中的像素，

步驟12：根據暗通道先驗理論，暗通道圖像近似為0，因此：

將式(4)帶代入式(3)，可得到：

則真實圖像恢復的3個C通道求解計算公式如下：

其中t₀是為了防止透射率過小，導致增強的圖像過于亮，符號max()表示，在其括號內的多個值中取最大的值。

2.根據權利要求1所述的一種結合不感興趣區域的水下圖像增強算法，其特征在于，所述步驟7中T1值為1％。

3.根據權利要求1所述的一種結合不感興趣區域的水下圖像增強算法，其特征在于，所述步驟12中t₀的值為0.1。