[发明专利]基于RedChannel先验的水下图像清晰化方法

摘要

本发明公开了一种基于Red Channel先验的水下图像清晰化方法，首先，基于New Optical模型和Red Channel先验的水下图像复原方法建立图像清晰化模型；然后，针对输入的水下图像选取红通道最大值所在的点作为图像最亮点，从而得到该水下图像的背景光；其次，将水下图像由RGB颜色空间转换到CIE Lab颜色空间，并判断光照环境中是否存在人工光源，进而得到局部域内恒定的散射比；并计算水下图像RGB三个通道的衰减比，最终利用所建模型将水下图像复原为清晰图像。经过本发明方法处理后的复原图像不但能有效增强图像的对比度，还能很好地处理三通道透射率估计不准确带来的色偏问题。

主权项

一种基于Red Channel先验的水下图像清晰化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立图像清晰化模型：1-IR(x)=tRα(x)(1-JR(x))+tβ(x)(1-BR,∞)IG(x)=tGα(x)JG(x)+tβ(x)BG,∞IB(x)=tBα(x)JB(x)+tβ(x)BB,∞---(1)]]>式(1)中，λ∈{R,G,B}，Iλ(x)为获取的水下图像，Jλ(x)为清晰图像，Bλ,∞为背景光强度；表示衰减比，tβ表示散射比；步骤2、输入水下图像Iλ，选取红通道最大值所在的点x0作为图像最亮点，得该水下图像Iλ的背景光：Bλ，∞＝(IR(x0),IG(x0),IB(x0))   (2)步骤3、将水下图像Iλ由RGB颜色空间转换到CIE Lab颜色空间，提取该水下图像Iλ的亮度分量L，将亮度分量L分为大小相同的上下两部分，上部分为背景，下部分为前景，分别计算背景亮度的均值和前景亮度的均值，当前景亮度的均值大于背景亮度的均值时，则认为光照环境存在人工光源，否则认为光照环境不存在人工光源；步骤4、设：散射比tβ在局部域内为常数，并表示为如果光照环境不存在人工光源，得散射比t^β=min(min(1-IR(y))y∈Ω(x)BR,∞,min(IG(y))y∈Ω(x)BG,∞,min(IB(y))y∈Ω(x)BR,∞)---(3)]]>如果光照环境存在人工光源，得散射比t^β=min(min(1-IR(y))y∈Ω(x)BR,∞,min(IG(y))y∈Ω(x)BG,∞,min(IB(y))y∈Ω(x)BR,∞,μminsat(y)y∈Ω(x))---(4)]]>式(3)和式(4)中，y∈Ω(x)表示以x为中心的图像块，sat表示图像的饱和度，μ＝0.5。步骤5、计算水下图像Iλ最小衰减通道的衰减比：分别计算水下图像IλRGB通道中G、B通道的均值，若G通道的均值较大，则G通道为最小衰减通道，其衰减比为若B通道的均值较大，则B通道为最小衰减通道，其衰减比为步骤6、计算水下图像Iλ另外两个通道的衰减比：根据步骤5得到的一个通道的衰减比及光的散射系数与波长的关系，得到另外两个通道的衰减比；步骤7、最终复原的图像即为清晰图像