[发明专利]一种基于HSI空间光学成像模型的自适应增益水下图像增强方法

摘要

本发明公开了一种基于HSI空间光学成像模型的自适应增益水下图像增强方法，包括：估计全局背景光照向量；估计背景光照遮盖层向量；计算原始观测图像对应的去噪恢复图像；将原始彩色水下图像转换成灰度图像；对灰度图像转换成能保持图像边缘的灰度图像，并提取图像对应的梯度图像；将去噪恢复图像与保持边缘特征的灰度图像融合；将融合彩色图像转换颜色空间，将图像的亮度信息和色彩信息分离；对亮度信息进行运算，获取基于原始图像丰富梯度信息的增强图像；将增强图像转换颜色空间；对增强图像进行定量评价。本发明中用到的4方向Sobel边缘检测器，能充分利用图像自身丰富的梯度信息实现图像增强处理，使得处理后的图像视觉质量提高、纹理信息丰富。

主权项

1.一种基于HSI空间光学成像模型的自适应增益水下图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：输入降质图像，根据水下目标光学成像模型，进行全局背景光照向量估计；步骤二：应用混合中值滤波法，进行背景光照遮盖层向量估计；步骤三：根据水下目标成像物理模型，计算原始观测图像对应的去噪恢复图像；步骤四：将步骤一输入的降质图像经线性变换，转换成灰度图像；步骤五：对步骤四的灰度图像应用局部拉氏滤波器，进一步转换成能保持边缘特征的灰度图像，并应用4方向Sobel边缘检测器提取图像对应的有丰富梯度信息的图像；步骤六：将步骤三的去噪恢复图像与保持边缘特征的灰度图像融合，得到融合彩色图像；第七步：将融合彩色图像由RGB颜色空间转换至HSI颜色空间，将图像的亮度信息和色彩信息分离，得到转换后的图像的亮度分量；步骤八：对步骤七的转换后的图像的亮度信息进行基于梯度域自适应增益的广义有界对数乘法运算，获取基于原始图像丰富梯度信息的增强图像；步骤九：将步骤八的增强图像由HSI颜色空间转换回RGB颜色空间；步骤十：输出RGB增强图像。