光線在水介質(zhì)中的傳播過(guò)程與在空氣中傳播過(guò)程不同,它受到水的吸收效應(yīng)產(chǎn)生能量的衰減,受到水中懸浮顆粒的影響而導(dǎo)致散射效應(yīng),因此采集到的水下圖像大多具有嚴(yán)重的顏色失真,質(zhì)量退化現(xiàn)象。對(duì)此,近十幾年來(lái),有關(guān)水下圖像的恢復(fù)增強(qiáng)算法的研究得到廣泛的關(guān)注,針對(duì)水下圖像顏色校正,傳統(tǒng)的算法和假設(shè)及改進(jìn)算法會(huì)存在校正不足或過(guò)度校正問(wèn)題,因此對(duì)于部分圖像效果不佳。本文主要的目的是研究與實(shí)現(xiàn)能適用于各類水下圖像的恢復(fù)增強(qiáng)算法。本文具體內(nèi)容如下:（1）在YCBCr空間中,首先尋找圖像中的灰度區(qū)域,即原本色度較弱區(qū)域,這些區(qū)域類似于“灰卡”。在算法校正前后,其色彩不應(yīng)該發(fā)生較大變化,在找到這些區(qū)域像素后,判斷圖像色度通道中每一個(gè)像素與該區(qū)域像素之間的差距,差距越大偏色程度越大。根據(jù)此參數(shù)計(jì)算每個(gè)像素的校正權(quán)重,最終采用加權(quán)灰度世界對(duì)偏色像素進(jìn)行校正。該方法可以很好地進(jìn)行偏色的校正,且對(duì)弱色度區(qū)域進(jìn)行了有效地保護(hù)�？朔藗鹘y(tǒng)方法中因統(tǒng)一計(jì)算增益來(lái)校正,導(dǎo)致一些實(shí)際色度較弱像素被強(qiáng)行填色,從而產(chǎn)生顏色失真的情況。本方法視覺(jué)效果較好。（2）在Lab空間中,首先計(jì)算各色度通道的均值,明確了在色度正常的情況下其均值接近... 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水下成像模型

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖像對(duì)比度降低。由于受到設(shè)備采集距離和光線衰減的影響，使用人工光源在一定程度上可以改善此類現(xiàn)象，但使用人工光源仍然存在問(wèn)題。人工光源不同于自然光線，從水面開始光線的衰減，而是以人工光源的中心起沿徑向衰減，能量也從光能最強(qiáng)點(diǎn)向外產(chǎn)生損失，這會(huì)導(dǎo)致人工光源附近景物色彩較均衡，而在距人工光源較遠(yuǎn)區(qū)域仍存在大面積偏色，即產(chǎn)生邊界明顯的不和諧色斑，同時(shí)，在背景區(qū)域灰度不均，邊緣細(xì)節(jié)不明顯，有陰影產(chǎn)生。圖2.1水下成像模型水體對(duì)光線的吸收是有選擇的，即處于不同光譜區(qū)域的光線在水下的衰減程度不同。如圖2.2所示，當(dāng)光線射入水中后，紅、橙、黃光最先消失，隨著水深的不斷增加，其他顏色光逐步消失，藍(lán)色光的波長(zhǎng)最短，在水下?lián)碛凶铋L(zhǎng)的傳播距離，最晚消失。圖2.2光線吸收示意圖

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文8以此作為基礎(chǔ)的改進(jìn)算法也有很多，示例公式如下：P0=Picbadc+a(2.6)其中，P0和Pi分別為對(duì)比度校正前后的像素值，a為0，b為255，c何d分別是是當(dāng)前圖像中存在的最小和最大的像素值。圖2.4(a)上側(cè)對(duì)比度校正(b)兩側(cè)對(duì)比度校正(c)下側(cè)對(duì)比度校正該方法將RGB三個(gè)通道分別采用對(duì)應(yīng)不同的均衡拉伸測(cè)策略來(lái)進(jìn)行色彩的適度校正。當(dāng)某一通道直方圖灰度分布較窄且偏向于較低灰度時(shí)，通過(guò)拉伸，將整體直方圖向右擴(kuò)展。如圖1(a)。相反，當(dāng)直方圖灰度范圍較窄且處于較高灰度級(jí)時(shí)，向左拉伸，如圖1(c)。當(dāng)該直方圖處于中間狀態(tài)時(shí)，向兩側(cè)拉伸，如圖1(b)。其目的即盡可能提高灰度分布范圍，拉開相鄰灰度，提升對(duì)比度。2011年，NicolasLimare提出了基于直方圖拉伸的白平衡方法，通過(guò)計(jì)算累計(jì)直方圖，截?cái)嗲昂髎%，在全局上進(jìn)行拉伸[14]，如圖2。但僅僅部分場(chǎng)景效果良好，原因?yàn)椋河捎诩t色光在水下衰減最為強(qiáng)烈，因此紅色分量殘存較少，從紅色通道直方圖上來(lái)看聚集在極低灰度級(jí)，藍(lán)綠通道的直方圖則分布較廣，動(dòng)態(tài)范圍較大。此情況下做全局直方圖拉伸，紅色通道相鄰灰度級(jí)被強(qiáng)制拉開，間距極大，藍(lán)綠通道則均勻分布，因此處理完的圖像效果較差，未達(dá)到色彩校正效果。(a)(b)圖2.5直方圖拉伸在此基礎(chǔ)上，2014年，F(xiàn)u等人采取一種基于統(tǒng)計(jì)方法的顏色校正方法，他通過(guò)計(jì)算每個(gè)通道的均值和方差來(lái)重新規(guī)定三通道各自的最大值和最小值，通過(guò)最值來(lái)限定直方圖的拉伸范圍,公式如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3574831