[發明專利]一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法

在審

• 申請號: 202210105529.4
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114463211A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 韓斌;王浩;林一成;魯亮;梁承元;陳學東
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;方放

1.一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)讀取待處理圖像，計算獲取圖像直方圖數據；

(2)根據圖像直方圖數據，計算待處理圖像三通道上每個通道的像素值均值和像素值方差；

(3)根據每個通道的像素值方差，計算獲得圖像方差，將圖像方差與預設的渾濁級別分區閾值進行比較，獲取待處理圖像的渾濁級別，渾濁級別分別為輕度渾濁、中度渾濁和重度渾濁；

(4)根據每個通道的像素值均值，計算獲得最大通道偏移量，將最大通道偏移量與預設的色偏級別分區閾值進行比較，獲取待處理圖像的色偏級別；

(5)將具有最大通道偏移量的通道作為色偏通道；

(6)根據圖像的渾濁級別選擇對應的增強處理方法，在對應增強處理方法中，根據待處理圖像的色偏級別和色偏通道進行增強處理，得到結果圖像。

2.如權利要求1所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(3)中獲取待處理圖像的渾濁級別的方法為：

(3.1)根據圖像直方圖數據，計算待處理圖像每個通道的像素值方差，取所有通道的像素值方差的均值作為圖像方差；

(3.2)將圖像方差與預設的渾濁級別分區閾值上限和下限進行比較，如果低于下限，則為重度渾濁；如果位于上下限之間，則為中度渾濁；如果高于上限，則為輕度渾濁；得到渾濁級別。

3.如權利要求1所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(4)中獲取待處理圖像的色偏級別的方法為：

將最大通道偏移量與預設的色偏級別分區閾值上限和下限進行比較，如果低于下限，則為輕度色偏；如果位于上下限之間，則為中度色偏；如果高于上限，則為重度色偏；得到待處理圖像的色偏級別。

4.如權利要求1或3所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述最大通道偏移量的計算獲得方法為：

根據圖像直方圖數據，計算得出圖像均值；

將圖像均值與每個通道的像素值均值作差，將結果中的最大差值作為最大通道偏移量。

5.如權利要求1所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(3)中增強處理方法分為輕度渾濁增強方法、中度渾濁增強方法和重度渾濁增強方法。

6.如權利要求5所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述輕度渾濁增強方法的步驟為：

對待處理圖像進行雙邊濾波，得到降噪圖像；

根據待處理圖像的色偏級別和色偏通道，使用基于通道補償的灰度世界校正方法對降噪圖像進行色偏校正，得到結果圖像。

7.如權利要求5所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述中度渾濁增強方法的步驟為：

對待處理圖像進行雙邊濾波，得到降噪圖像；

根據待處理圖像的色偏級別和色偏通道，使用基于通道補償的灰度世界校正方法對降噪圖像進行色偏校正，得到校正圖像；

對校正圖像進行去霧處理，得到去霧圖像；

使用多尺度的非掩模銳化方法對去霧圖像進行細節增強，得到細節增強圖像；

對去霧圖像和細節增強圖像進行圖像融合，得到結果圖像。

8.如權利要求5所述的一種基于渾濁度分級的水下圖像增強方法，其特征在于，所述重度渾濁增強方法的步驟為：

對待處理圖像進行雙邊濾波，得到降噪圖像；

根據待處理圖像的色偏級別和色偏通道，使用基于通道補償的灰度世界校正方法對降噪圖像進行色偏校正，得到校正圖像；

對校正圖像進行去霧處理，得到去霧圖像；

對校正圖像和去霧圖像進行圖像融合，得到結果圖像。