[发明专利]一种基于直方图变换的水下图像增强方法及系统在审
申请号: | 202010431248.9 | 申请日: | 2020-05-20 |
公开(公告)号: | CN111696053A | 公开(公告)日: | 2020-09-22 |
发明(设计)人: | 李昌利;汤世强 | 申请(专利权)人: | 河海大学 |
主分类号: | G06T5/00 | 分类号: | G06T5/00;G06T5/40;G06T7/90 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 董建林 |
地址: | 210024 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 直方图 变换 水下 图像 增强 方法 系统 | ||
本发明公开了一种基于直方图变换的水下图像增强方法及系统,获取水下图像的红通道、绿通道、以及蓝通道像素值,并计算各通道的像素均值;分别对红通道、绿通道以及蓝通道的像素均值采取直方图变换函数进行调整,得到增加后的图像。优点:本发明基于直方图变换的水下图像增强方法,根据水下图像红绿蓝三通道的像素值均值分别对各个通道进行直方图变换。经过实验表明,该算法能够改善图像色偏,提高图像的对比度,使得图像效果更加符合人眼特性。与现有水下图像直方图变换方法相比,该方法能够自适应的对水下图像的直方图进行调整。同时本发明算法计算量小有利于图像的实时处理。
技术领域
本发明涉及一种基于直方图变换的水下图像增强方法及系统,属于图像处理技术领域。
背景技术
水下环境复杂,导致直接采集到的图像往往出现质量不高、色彩失真、细节模糊、低对比度等图像退化问题,这些问题严重阻碍了水下科学研究的进程,对水下世界的探索造成了巨大的影响。
水下图像增强算法种类繁多,主要可以分为空域法和变换域法。其中,空域的方法是对图像上的像素直接进行处理,一般是灰度级上的映射处理,包括直方图均衡化和限灰度世界假设、白平衡以及Retinex增强理论等。变换域的方法是通过某种映射关系将空间域转换到变化域,并利于变化域的特点来对图像进行处理,最后再转回空间域。常见的变换域方法包括利用傅里叶变换以及小波变换等。但是现有的算法虽然在一定程度上改善了水下图像的色偏,对比度低等问题,但是视觉效果并非很好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种基于直方图变换的水下图像增强方法及系统,该方法简单实用,能够有效提高水下图像的对比度,也可用于其他水下增强算法后,具有很好的鲁棒性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种基于直方图变换的水下图像增强方法,获取水下图像的红通道、绿通道、以及蓝通道像素值,并计算各通道的像素均值;
分别对红通道、绿通道以及蓝通道的像素均值采取直方图变换函数进行调整,得到增加后的图像。
进一步,所述像素均值的计算公式如下:
式中,I(x,y)表示一幅像素为M×N的水下图像,x和y为像素具体位置;式中下标c代表红通道、绿通道或蓝通道,为水下图像中对应通道像素均值。
进一步,所述直方图变换函数如下所示:
式中下标c代表红通道、绿通道或蓝通道;Ic和分别为变换前和变换后的像素值;为水下图像中对应通道像素均值。
一种基于直方图变换的水下图像增强系统,包括:
获取模块,用于获取水下图像的红通道、绿通道、以及蓝通道像素值,并计算各通道的像素均值;
调整模块,用于分别对红通道、绿通道以及蓝通道的像素均值采取直方图变换函数进行调整,得到增加后的图像。
进一步,所述获取模块包括计算模块,用于计算各通道的像素均值,其中计算公式为:
式中,I(x,y)表示一幅像素为M×N的水下图像,x和y为像素具体位置;式中下标c代表红通道、绿通道或蓝通道,为水下图像中对应通道像素均值。
进一步,所述调整模块包括变换模块,用于进行直方图变换,其中直方图变换的变换函数如下所示:
式中下标c代表红通道、绿通道或蓝通道;Ic和分别为变换前和变换后的像素值;为水下图像中对应通道像素均值。
本发明所达到的有益效果:
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