水下圖像質(zhì)量增強技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，海洋逐漸成為世界各國新的發(fā)展空間。在海洋資源的探測與開發(fā)、海洋環(huán)境監(jiān)測等過程中，水下光學(xué)圖像的獲取和處理是海洋研究的重要手段之一，然而受制于水下特殊的成像環(huán)境，水體對光線存在選擇性吸收和散射，水下圖像一般會出現(xiàn)明顯降質(zhì)，因此，水下圖像處理具有十分重要的意義。在此背景下，本文開展了水下圖像增強技術(shù)研究。
　　水體的選擇性吸收和散射會對水下成像造成十分嚴(yán)重的影響，本文分析了水下圖像的成像原理、水體的光學(xué)特征和水

2、下圖像退化的原因。研究了常見的圖像增強方法，包括梯度場壓縮方法、直方圖處理方法，并分析了這些算法在水下圖像質(zhì)量增強應(yīng)用中的不足。
　　本文提出了一種改進的水下彩色圖像增強方法，首先將圖像轉(zhuǎn)換至Lab空間，然后對圖像的亮度通道即L通道進行多尺度Retinex處理，消除水體散射引起的圖像模糊，提高圖像的清晰度;再對處理后的圖像用CLAHE算法增強對比度;再對圖像的顏色通道即a通道和b通道進行調(diào)整，實現(xiàn)對圖像的色調(diào)校正，最后再將圖像轉(zhuǎn)換

3、回RGB空間。
　　為了驗證算法能夠有效的提高水下圖像質(zhì)量，本文采用灰度對比度和直方圖熵來評價圖像的對比度信息，采用局部的相位一致性和邊緣密度評價圖像的清晰程度，采用RGB直方圖來評價圖像的顏色信息。本文進行了實際的水下成像實驗，利用上述指標(biāo)對實際水下拍攝的圖像及其增強結(jié)果進行評價，并且將本文算法和其他常見的增強算法的結(jié)果進行比較分析，還選取了不同類型的水下圖像進行了算法驗證。結(jié)果表明，本文算法可以有效地提高水下圖像的對比度和清晰