[发明专利]一种基于Retinex算法的水下图像增强方法和装置

权利要求书

1.一种基于Retinex算法的水下图像增强方法，其特征在于，包括：

对原始RGB水下图像进行白平衡处理和颜色校正，得到预处理后的图像；

将所述预处理后的图像转化至LAB色彩空间；

采用单通道Retinex算法对L通道进行图像增强处理和亮度矫正，采用双边滤波对A和B通道进行颜色校正，得到LAB图像；

将所述LAB图像转换至RGB图像，完成水下图像增强操作；

其中，所述对原始RGB水下图像进行白平衡处理和颜色校正，得到预处理后的图像，包括：

将原有RGB图像转化到YC_bC_r色彩空间；

计算C_b和C_r通道的平均值和均方根；

根据所述平均值和均方根，选取白平衡参考点集合；

根据白平衡参考点集合，设为亮度阈值t，在RGB色彩空间内，R,G,B三通道中，将高于亮度阈值t的点的集合记为R_t,G_t,B_t，计算R_t,G_t,B_t的平均值；设原始RGB水下图像内最大Y值为Y_max，通过R_t,G_t,B_t的平均值，计算三通道白平衡补偿，对三通道进行色彩校正；

其中，采用单通道Retinex算法对L通道进行图像增强处理和亮度矫正，包括：

3.1)采用单通道Retinex算法对L通道进行图像增强处理，包括：

3.1.1)将未处理的原始亮度图记为L₀，求取L₀的对数log(L₀)；

3.1.2)对L₀进行双边滤波，双边滤波函数如下：

得到估计照射图像L₁；

3.1.3)求取估计照射图像L₁的对数log(L₁)；

3.1.4)最终得到的处理后亮度图

3.2)对L通道进行亮度校正，包括：

3.2.1)计算预处理图像亮度的最大值max₀和最小值min₀；

3.2.2)计算处理后亮度图亮度的最大值max和min；

3.2.3)对其进行线性拉伸，亮度调节公式如下：

L'＝aL+b

其中，a＝(max₀-min₀)/(max-min)，b＝max₀-a×max。

2.如权利要求1所述的一种基于Retinex算法的水下图像增强方法，其特征在于，所述将原有RGB图像转化到YC_bC_r色彩空间，包括：

3.如权利要求1所述的一种基于Retinex算法的水下图像增强方法，其特征在于，所述计算C_b和C_r通道的平均值和均方根，包括：

1.2.1)计算C_b平均值和均方根，计算公式分别为：

其中，Cbij为第i行第j列的Cb值；

1.2.2)计算C_r平均值和均方根，计算公式分别为：

其中，C_rij为第i行第j列的C_r值。

4.如权利要求1所述的一种基于Retinex算法的水下图像增强方法，其特征在于，所述根据所述平均值和均方根，选取白平衡参考点集合，包括：

1.3.1)将C_b和C_r通道内，同时满足和的点作为白平衡参考点候选集；

1.3.2)对上述点按照Y值有大到小进行排序，得到序列P_t；

1.3.3)选取P_t中前Q％的点为白平衡参考点集合P_w。