一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法及系统

本发明涉及图像处理，尤其是一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法及系统。

背景技术：

1、近年来，由于遥感技术的进步，水下遥感分析变得越来越重要。然而，由于光吸收、传播过程中的散射等干扰因素，捕获的水下图像质量受到影响，导致色彩失真、对比度不适当和细节模糊。因此，对恢复捕捉到的水下图像的原始色彩至关重要，

2、现有的水下图像色彩恢复的系统存对水下色彩恢复的效果还并不是很理想。主要原因是水下图像的红色通道通常会损失大量信息，导致图像呈现蓝色或绿色的主色调。但现有的系统对蓝色和绿色通道采用了统一的恢复模式，导致红色通道的过度补偿或补偿不足。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法及系统，以提高色彩恢复的效果。

2、本发明实施例的一方面提供了一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，包括以下步骤：

3、对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理；

4、采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节；

5、对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正。

6、在一些实施例中，所述对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理，包括以下步骤：

7、获取所述待校正原始水下图像；

8、在rgb颜色空间中，确定所述待校正原始水下图像在每个通道的色彩均值；

9、根据所述待校正原始水下图像在绿色通道和在蓝色通道的色彩均值，确定所述待校正原始水下图像为偏绿色图像或为偏蓝色图像；

10、对偏绿色图像或偏蓝色图像进行色彩补偿；

11、其中，所述色彩均值的表达式为：

12、

13、其中，代表c通道的色彩均值；l代表所述待校正原始水下图像的长度值；h代表所述待校正原始水下图像的高度值；ii,j代表在i长度值和j高度值时对应通道的色彩值。

14、在一些实施例中，所述对偏绿色图像或偏蓝色图像进行色彩补偿，包括以下步骤：

15、对于所述偏绿色图像，采用第一补偿过程公式，将绿色通道中包含的信息对红色通道和蓝色通道的损失进行补偿处理；

16、对于所述偏蓝色图像，采用第二补偿过程公式，将绿色通道中包含的信息对红色通道中包含的信息进行补偿处理；

17、其中，所述第一补偿过程公式为：

18、

19、所述第二补偿过程公式为：

20、

21、其中，ir(x),ig(x),ib(x)表示水下图像中红色通道、绿色通道和蓝色通道的信息，i′r(x),i'g(x)，i′b(x)表示补偿后的红色通道、绿色通道和蓝色通道的信息，表示原始水下图像的红色通道、绿色通道和蓝色通道的平均值。

22、在一些实施例中，所述采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节，包括以下步骤：

23、根据所述初步补偿处理的结果，获取所述待校正原始水下图像在各个通道的色彩均值；

24、根据预设的最小颜色损失公式以及所述色彩均值，对所述初步补偿处理过程中的补偿公式进行更新，直至各个通道的色彩均值之间的差值小于固定阈值。

25、在一些实施例中，所述最小颜色损失公式的表达式为：

26、

27、其中，lcolor代表最小颜色损失；表示原始水下图像的红色通道、绿色通道和蓝色通道的平均值。

28、在一些实施例中，所述对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正，包括以下步骤：

29、对所述待校正原始水下图像的ci elab颜色空间的通道a和通道b的补偿进行调整，将rgb颜色空间转换到ci elab颜色空间。

30、在一些实施例中，所述将rgb颜色空间转换到ci elab颜色空间的补偿公式为：

31、

32、其中，通道a和通道b均值较大的通道表示为imax，均值较小的通道表示为imin，γ为调节参数；代表imax的平均值；代表imin的平均值。

33、本发明实施例的另一方面还提供了一种基于自适应色彩增强的水下图像校正系统，包括：

34、第一模块，用于对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理；

35、第二模块，用于采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节；

36、第三模块，用于对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正。

37、本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

38、所述存储器用于存储程序；

39、所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

40、本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

41、本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

42、本发明的实施例首先对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理；接着采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节；最后对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正。本发明能够提高色彩恢复的效果。

技术特征：

1.一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述对偏绿色图像或偏蓝色图像进行色彩补偿，包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述最小颜色损失公式的表达式为：

6.根据权利要求1所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法，其特征在于，所述将rgb颜色空间转换到cielab颜色空间的补偿公式为：

8.一种基于自适应色彩增强的水下图像校正系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种基于自适应色彩增强的水下图像校正方法及系统，本发明首先对获取的待校正原始水下图像的色彩进行初步补偿处理；接着采用最小颜色损失约束对所述初步补偿处理的结果进行均衡调节；最后对所述均衡调节的结果进行色彩补偿处理，完成对所述待校正原始水下图像的图像校正。本发明能够提高色彩恢复的效果，可广泛应用于图像处理技术领域。技术研发人员：陈玉云,王耀民,何文广,熊刚强,李俊武受保护的技术使用者：广东医科大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10