一种基于张量低秩分解的水下偏振图像增强方法

    公开(公告)号:CN118918052A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410974563.4

    申请日:2024-07-19

    Abstract: 本发明提供一种基于张量低秩分解的水下偏振图像增强方法,通过获取同一场景的0度、45度、90度和135度的偏振图像并进行处理,得到根据拉伸后的90度偏振图像、拉伸后的135度偏振图像、矫正后的0度偏振图像和矫正后的45度偏振图像,用于计算矫正后图像偏振度;根据矫正后图像偏振度构建后向散射偏振度的张量低秩模型求解后向散射偏振度,根据后向散射偏振度计算后向散射光强度;根据后向散射偏振度构建基于权重引导的大气光计算函数,得到无穷远处大气光向量,再结合后向散射光强度经过大气散射模型反演,得到增强后的水下图像,突破了传统偏振成像方法中后散射光假设的局限性,有效矫正了图像色偏和对比度低的问题。

    一种基于低秩和二元多项式正则化的水下渐晕图像矫正方法

    公开(公告)号:CN117593231A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311604908.9

    申请日:2023-11-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于低秩和二元多项式正则化的水下渐晕图像矫正方法,通过构建水下渐晕图像成像模型,将渐晕图像表示为直接照射分量和后向散射分量的线性组合与渐晕分量的哈达玛积;根据后向散射的低秩特性及图像梯度与二元多项式系数的线性关系,引入低秩正则化项与二元多项式正则化项,得出目标函数;将目标函数分解为两个子模型分别求解渐晕分量及后向散射分量;接着使用迭代重加权最小二乘法分离渐晕分量,再通过交替方向乘子法分离后向散射分量,最后经过亮度色彩校正模块,得到渐晕校正后的图像。本发明不仅解决了人工光源造成的亮度渐晕问题,还有效矫正了图像色偏和提高了图像的清晰度和对比度。

    一种无需背景先验的全局偏振图像恢复方法

    公开(公告)号:CN116739927A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310684738.3

    申请日:2023-06-09

    Abstract: 本发明公开了一种无需背景先验的全局偏振图像恢复方法,包括以下步骤:S1:通过旋转相机前的偏振镜获取不同角度的偏振图像;S2:通过融合后向散射偏振度和偏振角,建立了一种偏振成像代理模型;S3:在EME约束下,对原图像进行分割与采样,求解出模型局部参数最优值;S4:基于最小二乘法,设计了一种鲁棒多项式曲面拟合方法,得到了模型中变量的全局参数。S5:根据模型参数与后向散射的关系,提出了一种基于模型参数求解无穷远大气光值的方法;S6:基于偏振成像代理模型,将S4中获得的全局模型参数与S6中求的无穷远大气光值代入S2所提代理模型反演出清晰的无雾图像。

    一种基于径向梯度分布特性的水下光晕图像校正方法

    公开(公告)号:CN116188299A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211690031.5

    申请日:2022-12-27

    Abstract: 本发明提供一种基于径向梯度分布特性的水下光晕图像校正方法包括:构建水下光晕图像的成像模型;采用贝叶斯框架求解成像模型,引入径向梯度分布和超拉普拉斯分布来约束优化过程,利用最大后验概率结合不同图像层的概率分布得出目标方程;然后使用交替迭代更新方法将目标函数分解为若干子问题进行求解;在估计出的反射层使用自适应亮度缩放因子和多尺度梯度域对比度拉伸进行亮度调整、颜色校正和对比度增强等后处理,得到最终光晕校正的清晰水下图像。本发明率先考虑到UUV水下作业时的真实复杂光照场景,可有效去除人工强光源带来的光晕效应,降低其对后续计算机视觉任务带来的严重干扰,并显著提升水下图像质量。

    一种基于暗通道低秩先验的单幅水下图像增强方法

    公开(公告)号:CN116523772A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310352829.7

    申请日:2023-04-04

    Abstract: 本发明提供一种基于暗通道低秩先验的单幅水下图像增强方法,包括:获取待处理的水下图像:根据水下图像每个通道的像素均值将图像的三个通道依次重新命名,基于颜色矫正预处理方法获得矫正后图像;构建暗通道低秩补全模型获得暗通道图像;基于暗通道图像信息计算矫正后图像的透射率;采用大律法对暗通道图像进行分割,从而分离出前景区域和背景区域,得到分割后图像;利用四叉树方法对图像进行迭代分割,满足停止条件时记录得分最高的候选子区域的位置,将矫正后图像中每个通道相应位置区域的像素均值作为水光;采用大气散射模型反演获得增强后的水下图像。本发明能够得到更精确的透射率和水光,改善水下图像色偏、模糊等问题,提高水下图像增强效果。

    一种基于局部对比度优化的水下图像增强方法

    公开(公告)号:CN120088177A

    公开(公告)日:2025-06-03

    申请号:CN202510011043.8

    申请日:2025-01-03

    Abstract: 本发明一种基于局部对比度优化的水下图像增强方法,包括以下步骤:获取待处理的水下非均匀光照图像I;通过滑动窗口计算水下非均匀光照图像I每个像素周围的颜色均值和局部对比度,并根据局部对比度结果动态调整绿色通道和蓝色通道的参数以补偿色彩偏差,通过非线性调节因子对补偿后的色彩偏差进行平滑处理;通过计算绿色通道、蓝色通道和红色通道中每个通道的第A和第B百分位数,得到图像的边界阈值,通过图像的边界阈值调整水下非均匀光照的图像饱和度和对比度;采用全局自适应原理,基于调整饱和度和对比度的水下非均匀光照图像,在HSV颜色空间上通过亮度提升算法,获得最终的增强图像E。本发明能够有效提高水下非均匀光照图像的亮度和对比度。

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