一种用于水下图像颜色校正方法与流程

本发明涉及水下成像处理，具体涉及一种用于水下图像颜色校正方法。

背景技术：

1、随着人们对水下世界的不断探索，视觉作为一种直观的感知技术，逐渐被应用在水下恶劣环境中。但是，水下成像条件会造成相机所采集到的图像质量普遍较差。水中的悬浮颗粒对光的散射效应使得图像普遍存在带雾感，降低了图像对比度；前向散射造成图像细节模糊；不同波长的光在水中传输时的由于衰减系数不同，造成水下成像物体颜色退化；由于水平面的波动，造成了水下不均匀光照的现象。这会对后续的图像识别和检测带来困难，因此，对水下图像快速的处理，恢复水下色彩，增强图像质量具有重要意义。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种用于水下图像颜色校正方法，采用自适应二位高斯函数背景估计和hsv色彩模型，公开了一种水下非均匀光照处理和图像增强算法，提高了水下图像的质量。

2、本发明所采用的技术方案是一种用于水下图像色彩校正方法，包括以下步骤：

3、步骤1：初始值设定，包括：三通道rgb图像f(x，y)c，二维高斯函数误差阈值δ，背景矩阵g(x，y，σ)c，循环递增常数a；

4、步骤2：自适应背景估计，采用高斯函数循环计算图像背景；

5、步骤3：利用背景矩阵对非均匀区域进行阴影消除；

6、步骤4：色彩增强，将rgb图像转为hsv图像，将s通道分量和v通道分量分别做变换。

7、优选的，所述的步骤1中，三通道rgb图像f(x，y)c是长宽分别为h和w的三通道rgb图像，其中c∈{r，g，b}，x和y为分别表示图像像素坐标点，其中x∈[0，h]，y∈[0，w]，二维高斯函数其中σ为标准差，初始值为σ0，为二维高斯函数模板的长宽，误差阈值δ，rgb三通道的背景矩阵为g(x，y，σ)c，其中c∈{r，g，b}，a为σ每次循环递增常数，即σi+1＝σi+a，其中i＝0，1，2，3……，表示循环次数，初始值为0。

8、优选的，所述的步骤2还包括以下步骤：

9、步骤2.1：将f(x，y)c三通道分别与二维高斯函数做卷积运算，得到背景矩阵g(x，y，σi)c:

10、

11、步骤2.2：计算g(x，y，σi)c与上一次循环中所计算背景矩阵g(x，y，σi-1)c对应像素位置的误差平均值：

12、

13、步骤2.3：若δc≤δ，则g(x，y，σi)c为最佳背景矩阵，所求矩阵的长宽与图像f(x，y)的长宽一致，否则σi+1＝σi+a，然后重复步骤2部分。

14、优选的，所述的步骤3还包括以下步骤：

15、步骤3.1：用图像f(x，y)c和最佳背景矩阵g(x，y，σi)c对应像素位置做除法运算：

16、

17、步骤3.2：将f′(x，y)中的值规范到[0，1]范围内：

18、

19、优选的，所述的步骤4中，

20、将rgb图像转为hsv图像，将s通道分量和v通道分量分别做变换的公式如下：

21、

22、本发明的有益效果是：本发明一种用于水下图像色彩矫正方法，可有效提高水下图像质量，校正水下非阴影区域和色彩。

技术特征：

1.一种用于水下图像颜色校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于水下图像颜色校正方法，其特征在于：所述的步骤1中，三通道rgb图像f(x，y)c是长宽分别为h和w的三通道rgb图像，其中c∈{r，g，b}，x和y为分别表示图像像素坐标点，其中x∈[0，h]，y∈[0，w]，

3.根据权利要求1所述的一种用于水下图像颜色校正方法，其特征在于：所述的步骤2还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种用于水下图像颜色校正方法，其特征在于：所述的步骤3还包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种用于水下图像颜色校正方法，其特征在于：所述的步骤4中，将rgb图像转为hsv图像，将s通道分量和v通道分量分别做变换的公式如下：

技术总结本发明公开了一种用于水下图像颜色校正方法，本发明包括如下步骤：步骤1，初始值设定；包括：三通道RGB图像，二维高斯函数，误差阈值，背景矩阵，循环递增常数；步骤2，自适应背景估计；步骤3，非均匀区域消除；步骤4，HSV模型颜色校正。采用自适应二位高斯函数背景估计和HSV色彩模型，公开了一种水下非均匀光照处理和图像增强算法，对水下图像快速的处理，恢复水下色彩，提高了水下图像的质量。技术研发人员：李小彤,方学林,苏宗帅,韩冬,喻明鹤受保护的技术使用者：沈阳航天新光集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29