[发明专利]融合光场和偏振信息的水下图像优化方法

权利要求书

1.一种融合光场和偏振信息的水下图像优化方法，其特征在于，包括：

在距离目标场景的不同位置对所述目标场景进行偏振图采集，多张偏振图构成偏振图组；

对不同位置的偏振图组分别进行复原得到不同位置的偏振复原图像；

所述对不同位置的偏振图组分别进行复原得到不同位置的偏振复原图像，包括：

采用斯托克斯矢量将偏振图组标记为：

获得当前位置的图像场景的总光强图像、水平方向和垂直方向的强度差图像和45°和-45°方向的强度差图像，其中，S_N0表示当前位置图像场景的总光强，S_N1表示当前位置水平方向和垂直方向的强度差，S_N2表示当前位置45°和-45°方向的强度差；

根据当前位置的图像场景的总光强图像、水平方向和垂直方向的强度差图像和45°和-45°方向的强度差图像计算当前位置图像场景的偏振度；

根据所述当前位置的图像场景的总光强图像计算所述总光强图像的暗通道图像；

采用四叉树分解将所述暗通道图像均分为四个子图像，并计算所述四个子图像的均值和方差；

根据所述子图像的均值和方差的差值确定所述暗通道图像的只含散射效应的区域，并在所述只含散射效应区域内确定最亮像素点的位置；

根据所述暗通道图像的只含散射效应的区域确定所述当前位置的图像场景的总光强图像、水平方向和垂直方向的强度差图像和45°和-45°方向的强度差图像的只含散射效应的区域，并根据暗通道图像中只含散射效应区域内最亮像素点的位置确定无穷远处后向散射光参数；

根据所述当前位置的图像场景的总光强图像、水平方向和垂直方向的强度差图像和45°和-45°方向的强度差图像的只含散射效应的区域计算后向散射光的偏振度和偏振角；

根据所述后向散射光的偏振度和偏振角、当前位置图像场景的偏振度计算后向散射光参数；

根据无穷远处后向散射光参数和所述后向散射光参数对当前位置的图像场景进行复原；

在所述偏振复原图像中确定目标图像；

根据所有不同位置的偏振图像对所述目标图像进行优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在距离目标场景的不同位置对所述目标场景进行偏振图采集，包括：在距离目标场景第一位置，调整偏振片角度对所述目标场景采集多张偏振图；以此类推，在距离目标场景第N位置，调整偏振片角度对所述目标场景采集多张偏振图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述子图像的均值和方差的差值确定所述暗通道图像的只含散射效应的区域，包括：

采用公式

确定所述暗通道图像的只含散射效应的区域，其中，所述为最终选定的暗通道图像中只含散射效应的区域，所述为暗通道图像中第τ^*子图像块，所述τ^*为图像块序号τ^*，为暗通道图像中第τ子图像块，所述为暗通道图像中第τ子图像块的均值，所述为暗通道图像中第τ子图像块的方差，所述τ为图像块序号τ。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并根据暗通道图像中只含散射效应区域内最亮像素点的位置确定无穷远处后向散射光参数，包括：

采用公式

确定无穷远处后向散射光参数，其中，所述B_N∞(λ)为无穷远处后向散射光，所述S_N0(i^*,j^*,λ)为位置(i^*,j^*)在图像S_N0中像素值，所述(i^*,j^*)为暗通道图像中只含散射效应区域内最亮像素点的位置，所述为位置(i,j)在图像中像素值。