[发明专利]一种水下图像增强处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种水下图像增强处理方法和装置，涉及图像处理技术领域。其中，本发明的方法包括：步骤1、获取待处理的水下图像；步骤2、根据红通道先验去雾理论对所述待处理的水下图像进行去雾处理，以得到去雾处理后的水下图像；步骤3、对所述去雾处理后的水下图像进行直方图拉伸，以得到拉伸后的水下图像。通过将基于红通道先验理论的去雾处理与直方图拉伸处理相结合，能够提高水下图像增强处理效果，提高增强处理后的图像的清晰度，进而有助于提高用户的视觉体验。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种水下图像增强处理方法和装置。

背景技术

现有的图像增强处理方法主要分为两类：第一类是直接增强方法，即直接对图像进行对比度、亮度增强，例如直方图均衡算法；第二类是基于物理模型的增强方法，即从图像的物理模型出发，对图像进行增强。

直接增强方法没有考虑散射模型，其增强结果往往有一定的局限性。例如，直方图均衡算法虽然恢复了图像的对比度，但无法精确恢复场景反射，尤其是散射比较严重的图像区域；同样，直接增强方法也无法恢复颜色失常。总体来说，直接增强方法不仅缺少坚实的理论基础，而且图像增强效果也不好。

基于物理模型的增强方法有很多，比如基于暗通道先验的图像去雾算法，基于雾线先验的图像去雾算法，基于色彩衰减先验的图像去雾算法，基于颜色线的图像去雾算法等。总体来说，虽然基于物理模型的增强方法很多，但这些算法不太适用于水下图像增强处理。而且，有些算法的先验理论性不强，有些算法的计算复杂度很高，难以实时处理，有些算法的增强效果不好。

因此，针对以上不足，需要提供一种新的水下图像增强方法和装置，以能够提高水下图像增强处理效果，提高增强处理后的图像的清晰度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有图像增强处理方法存在的图像增强效果差，不适用于水下图像处理的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种水下图像增强处理方法。

本发明的水下图像增强处理方法包括：步骤1、获取待处理的水下图像；步骤2、根据红通道先验去雾理论对所述待处理的水下图像进行去雾处理，以得到去雾处理后的水下图像；步骤3、对所述去雾处理后的水下图像进行直方图拉伸，以得到拉伸后的水下图像。

可选地，所述根据红通道先验去雾理论对所述待处理的水下图像进行去雾处理，以得到去雾处理后的水下图像的步骤包括：构建由各颜色通道分量表示的水下成像散射模型，其中，所述水下成像散射模型符合红通道先验去雾理论；估计在各颜色通道上的水下背景光分量、以及在各颜色通道上的水下透射率分量；然后根据所述水下成像散射模型、所述水下背景光分量和所述水下透射率分量对所述待处理的水下图像进行去雾处理，以得到去雾处理后的水下图像。

可选地，所述由各颜色通道分量表示的水下成像散射模型为：

1-I^r(x)＝t^r(x)(1-J^r(x))+(1-t^r(x))(1-A^r)；

I^g(x)＝t^g(x)J^g(x)+(1-t^g(x))A^g；

I^b(x)＝t^b(x)J^b(x)+(1-t^b(x))A^b；