[发明专利]一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法

权利要求书

1.一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)根据图像亮度估计目标物与相机之间不同距离水体的水体以及系统光学窗口造成的衰减参数k和散射光与环境光造成的均匀模糊系数b；

(2)使用不同距离估计的k计算水体衰减系数α和系统衰减系数β；

(3)使用不同距离的b估计散射光第一参数υ、散射光第二参数κ和环境杂散光对图像的影响参数γ；

(4)根据前三步估计出的α、β、υ、κ和γ，对图像进行补偿。

2.根据权利要求1所述的一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中，具体如下：

在目标物体上选取N个不同亮度的区域，取出所有图像中这些区域的图像亮度值，由于亮度与k和b均为线性关系，因此通过最小二乘法得到不同距离的参数k和参数b的估计。

3.根据权利要求2所述的一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中，具体如下：

由于e^αβ＝k，因此通过寻找方程的最优解来估计α和β，其中为参数α的最优解，为参数β的最优解，K为参数k的多次观察矩阵，P(α^*)为参数e^α的多次观察矩阵，α^*为使表达式值最小时的α值，β^*为使表达式值最小时的β值。

4.根据权利要求3所述的一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法，其特征在于，所述步骤(3)中，具体如下：

由于κe^υ+γ＝b，因此通过寻找方程最优解来估计υ，κ，γ，其中为参数υ的最优解，为参数κ的最优解，为参数γ的最优解，B为参数b的多次观察矩阵，Q(υ^*)为参数κe^υ的多次观察矩阵，K为参数k的多次观察矩阵，υ^*为使表达式值最小时的υ值，κ^*为使表达式值最小时的κ值，γ^*为使表达式值最小时的γ值。

5.根据权利要求4所述的一种基于被动光源的水下光谱图像补偿方法，其特征在于，所述步骤(4)中，具体如下：

根据前三步估计出的α、β、υ、κ和γ，对图像进行补偿，其公式如下：

其中为衰减补偿后的图像亮度。