[发明专利]一种优化CLAHE的水下图像增强方法

权利要求书

1.一种优化CLAHE的水下图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理过程；

(2)HE处理过程；

(3)调整的CLAHE处理过程；具体包括如下步骤：

(31)将整个图像分成若干个N*N尺寸的小块；

(32)对每个小块中灰度直方图进行裁剪，设裁剪值为ClipLimit，求直方图中高于该值的部分的和totalExcess，此时假设将totalExcess均分给所有灰度级N，求出这样导致的直方图整体上升的高度L＝totalExcess/N，以upper＝ClipLimit-L为界限对直方图进行如下处理：

若幅值高于ClipLimit，直接置为ClipLimit；

若幅值处于Upper和ClipLimit之间，将其填补至ClipLimit；

若幅值低于Upper，直接填补L个像素点；

经过上述操作，用来填补的像素点个数通常会略小于totalExcess，还有一些剩余的像素点没分出去，这个剩余来自于上两种情况，再把这些点均匀地分给那些目前幅值仍然小于ClipLimit的灰度值；

(33)接着根据裁剪过的灰度直方图和指定的目标分布，算出合适的变换函数，指定为指数分布；

(34)根据计算的出每个块的变换函数和像素的位置进行双线性插值运算，得到每个像素变换后的值；

(4)图像再合成，输出增强图像。

2.如权利要求1所述的优化CLAHE的水下图像增强方法，其特征在于，步骤(1)中，预处理过程具体为：对采集到的水下图像进行压缩，图像压缩过程中采用双三次插值法，分割图像RGB三通道，三个通道的信息为连续的矩阵在内存中存放，分割的RGB通道直接读取内存指定位置。

3.如权利要求1所述的优化CLAHE的水下图像增强方法，其特征在于，步骤(2)中，HE处理过程具体包括如下步骤：

(21)确定原始图像的灰度级r_k；

(22)计算出原始直方图的分布概率；

(23)计算直方图概率累计值；

(24)计算像素映射关系；

ss(i)＝int{[max(pix)-min(pix)]s_k+0.5}；

ss(i)是第i灰度级所对应的均衡化图像中的灰度级；

(25)根据第(24)步中求出的映射函数，对原图中的每一个像素进行操作，映射成新的像素。

4.如权利要求1所述的优化CLAHE的水下图像增强方法，其特征在于，步骤(4)中，图像再合成具体为：预处理中将图像拆分成RGB三通道，经过步骤(2)和步骤(3)的处理后，得到了R″，G″，B″三个新的通道，将新的三个通道合成，得到增强后的彩色图像。