[发明专利]水下激光选通成像距离能量包络优先去噪方法

权利要求书

1.一种水下激光选通成像距离能量包络优先去噪方法，其特征在于，包括：

获取水下感兴趣区域的水下激光选通原始图；

获取所述水下激光选通原始图的距离能量包络，基于所述距离能量包络计算场景深度图；

基于所述场景深度图，计算深度噪声图和距离传输率；

将所述水下激光选通原始图减去深度噪声图，再除以距离传输率，获得最终的去噪图像；

其中，所述基于所述距离能量包络计算场景深度图包括：

计算所述感兴趣区域与成像系统之间的距离最小值R_begin、距离最大值R_end和成像距离R_τ；

获取所述水下激光选通原始图中所述感兴趣区域[R_begin，R_τ]内的深度值；

设所述场景深度图的场景深度值位于所述感兴趣区域[R_begin，R_τ]范围的深度值之间，将所述场景深度图中大于所述感兴趣区域的R_τ处的深度值的值均修正为R_τ处的深度值；

所述获取所述水下激光选通原始图中所述感兴趣区域[R_begin，R_τ]内的深度值包括：

按照灰度值从大到小的顺序将进行滤波去噪处理后的所述水下激光选通原始图中的像素进行排序；

选取排序前a％的像素，并记录其在进行滤波去噪处理后的所述水下激光选通原始图中的位置；

获取未进行滤波去噪处理的所述水下激光选通原始图对应位置的像素的灰度平均值，以及，获取未进行滤波去噪处理的所述水下激光选通原始图中的最小灰度值；

将所述灰度平均值记为R_τ的深度值，将所述最小灰度值记为R_begin的深度值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述水下激光选通原始图包括：

采用脉冲激光器发射激光脉冲，选通成像器件作为探测器，根据选通脉冲对水下感兴趣区域的目标进行探测，得到探测信号；其中，通过时序控制模块控制选通脉冲和激光脉冲之间的延时；

根据所述探测信号，生成所述水下激光选通原始图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取水下感兴趣区域的水下激光选通原始图，所述方法还包括：

对所述水下激光选通原始图进行平滑滤波去噪处理。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述水下激光选通原始图的距离能量包络的计算公式包括：

其中，β_{距离能量包络}表示所述距离能量包络，R表示所述场景深度图，g(t)和P_L(t)分别表示选通脉冲函数和激光脉冲函数，t表示时间。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述感兴趣区域与所述成像系统之间的距离最小值R_begin、距离最大值R_end和成像距离R_τ包括：

R_begin＝(τ-t_L)·v/2；

R_end＝(τ+t_g)·v/2；

R_τ＝τv/2；

其中，τ表示所述激光脉冲与所述选通脉冲之间的延时，t_L表示所述激光脉冲脉宽，t_g表示所述选通脉冲脉宽，v表示光在水中的传输速率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述场景深度图，计算深度噪声图和距离传输率包括：

其中，I′_b表示深度噪声图，R表示所述场景深度图，c表示水体衰减系数，I_min表示所述水下激光选通原始图的局部最小值，I_min＜mean(I_min)表示局部最小值中小于其平均值的值，T表示所述距离传输率。