[發(fā)明專利]基于環(huán)境背景光的水下圖像顏色恢復方法、裝置及存儲介質(zhì)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110341143.9 | 申請日： | 2021-03-30 |
| 公開（公告）號： | CN113191962A | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發(fā)明（設計）人： | 蔡克衛(wèi);龐洪帥;劉敏;劉鷹 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連智慧漁業(yè)科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責任公司 21212 | 代理人： | 陳麗;李洪福 |
| 地址： | 116000 遼寧省大連市高*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 環(huán)境 背景 水下 圖像 顏色 恢復 方法 裝置 存儲 介質(zhì) | ||
本發(fā)明公開了一種基于環(huán)境背景光的水下圖像顏色恢復方法、裝置及存儲介質(zhì)，包括：獲取真實水下顏色畸變圖像數(shù)據(jù)集；使用統(tǒng)計方法獲取真實水下顏色畸變圖像的環(huán)境背景光；獲取陸地真實圖像數(shù)據(jù)集；構(gòu)建并訓練基于生成對抗網(wǎng)絡的水下圖像合成模型；將噪聲、環(huán)境背景光、陸地真實圖像、陸地真實圖像對應的深度圖作為一組樣本輸入訓練好的水下圖像合成模型，得到具有水下風格的陸地真實圖像；獲取待顏色恢復的水下圖像，并利用訓練好的水下圖像顏色恢復模型對待顏色恢復的水下圖像進行顏色恢復。本發(fā)明實現(xiàn)了對水下失真圖像的顏色恢復，得到更清晰的水下圖像，進而在基于水下圖像進行目標檢測時，能夠提高目標檢測的準確度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水下圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于環(huán)境背景光的水下圖像顏色恢復方法、裝置及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)
在水下拍攝時，由于拍攝環(huán)境復雜，如水下環(huán)境光線的折射和吸收、水中的懸浮粒子、顏色的失真等，成像設備采集到的水下圖像經(jīng)常會出現(xiàn)色彩偏移、模糊、對比度低、失真等圖像質(zhì)量問題，這會降低水下目標檢測、海洋生物識別及跟蹤等計算機視覺應用效力。
目前在利用計算機視覺方法進行水下圖像顏色恢復時，通常是對水下圖像進行模擬得到訓練數(shù)據(jù)集，進而完成對水下圖像顏色恢復。
然而，由于水下圖像具有自身的風格特點，受多種因素影響，區(qū)別于陸地圖像，所以很難模擬出與水下圖像風格接近的圖像，水下圖像顏色恢復的效果不佳。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于環(huán)境背景光的水下圖像顏色恢復方法、裝置及存儲介質(zhì)，以實現(xiàn)對水下失真圖像的顏色恢復，得到更清晰的水下圖像，進而在基于水下圖像進行目標檢測時，能夠提高目標檢測的準確度。
為此，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種基于環(huán)境背景光的水下圖像顏色恢復方法，所述方法包括：
獲取真實水下顏色畸變圖像數(shù)據(jù)集；所述真實水下顏色畸變圖像數(shù)據(jù)集包括若干真實水下顏色畸變圖像；
使用統(tǒng)計方法獲取所述真實水下顏色畸變圖像的環(huán)境背景光；
獲取陸地真實圖像數(shù)據(jù)集；所述陸地真實圖像數(shù)據(jù)集包括若干組陸地真實圖像及其對應的深度圖；
構(gòu)建并訓練基于生成對抗網(wǎng)絡的水下圖像合成模型；所述水下圖像合成模型基于環(huán)境背景光、所述陸地真實圖像數(shù)據(jù)集和所述真實水下顏色畸變圖像數(shù)據(jù)集進行訓練；
將噪聲、所述環(huán)境背景光、所述陸地真實圖像、所述陸地真實圖像對應的深度圖作為一組樣本輸入訓練好的水下圖像合成模型，得到具有水下風格的陸地真實圖像；
建立基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的水下圖像顏色恢復模型；
將所述陸地真實圖像及其對應的具有水下風格的圖像作為一組訓練數(shù)據(jù)，利用若干組訓練數(shù)據(jù)形成的訓練集訓練所述水下圖像顏色恢復模型；
獲取待顏色恢復的水下圖像，并利用訓練好的水下圖像顏色恢復模型對所述待顏色恢復的水下圖像進行顏色恢復。
進一步地，使用統(tǒng)計方法獲取所述真實水下顏色畸變圖像的環(huán)境背景光，包括：
分別對所述真實水下顏色畸變圖像的R、G、B值進行統(tǒng)計分析，得到所述真實水下圖像數(shù)據(jù)的R、G、B值的分布模型；
根據(jù)所述R、G、B值的分布模型推導環(huán)境背景光的R、G、B值；
將所述環(huán)境背景光的R、G、B值組合成與RGB圖像相同的維度，得到環(huán)境背景光。
進一步地，所述R、G、B值的分布模型為正態(tài)分布模型。
進一步地，所述水下圖像合成模型包括生成器和鑒別器；
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