基于光照补偿与金字塔融合的水下图像增强方法

TJ630%TP751.2; 水下光学成像存在色偏、散射模糊与亮度不均的问题,现有的基于深度学习的方法与基于水下成像像质退化模型的图像增强方法存在鲁棒性差的问题.针对上述问题,文中提出光照补偿与金字塔细节融合的单幅水下图像增强方法.首先,结合全局照度与色彩通道特性在像素级实现光照强度的估计与补偿,实现各色彩通道的强度校正;然后,以高斯模糊估计图像散射分量并采用多尺度高斯滤波残差法去散射;最后,提出融合边缘增强、自适应Gamma校正及亮度均衡的多图金字塔细节融合亮度均衡方法,较好地保留图像细节信息的同时,解决图像亮度不均问题.对比现有方法,文中方法适应性更好,在水下图像质量评价指标与水下图像颜色...

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Published in水下无人系统学报 Vol. 33; no. 1; pp. 46 - 55
Main Authors 岳成海, 徐会希, 吕凤天, 邵刚, 朱宝彤, 尹忠勋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳,110016 01.02.2025
辽宁省水下机器人重点实验室,辽宁沈阳,110169
Subjects
亮度均衡
deep learning
underwater image enhancement
光照补偿
illumination compensation
深度学习
pyramid-based blending
金字塔融合
brightness equalization
水下图像增强
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Summary:TJ630%TP751.2; 水下光学成像存在色偏、散射模糊与亮度不均的问题,现有的基于深度学习的方法与基于水下成像像质退化模型的图像增强方法存在鲁棒性差的问题.针对上述问题,文中提出光照补偿与金字塔细节融合的单幅水下图像增强方法.首先,结合全局照度与色彩通道特性在像素级实现光照强度的估计与补偿,实现各色彩通道的强度校正;然后,以高斯模糊估计图像散射分量并采用多尺度高斯滤波残差法去散射;最后,提出融合边缘增强、自适应Gamma校正及亮度均衡的多图金字塔细节融合亮度均衡方法,较好地保留图像细节信息的同时,解决图像亮度不均问题.对比现有方法,文中方法适应性更好,在水下图像质量评价指标与水下图像颜色质量评价指标等方面都具有性能提升的优势.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0082