一种水下图像复原方法
专利汇可以提供一种水下图像复原方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种 水 下图像复原方法，包括：采用离散haar 小波变换 ，将从图像获取端得到的高 分辨率 图像分解为尺寸减小的四个子图像；通过使用红通道对水下图像的全局背景光进行估计，获得较为准确的水下背景光的估计；引入红蓝通道和红绿通道衰减系数比，将haze-lines去雾模型应用于水下图像复原；然后对haze-lines先验聚类得到的红通道透射率取反作为初始红通道透射率估计值；最后根据得到复原的子图像，由逆向离散haar小波变换得到重构的复原图像。本发明的方法复原图像的色彩信息更加完整，实时性更强。，下面是一种水下图像复原方法专利的具体信息内容。
1.一种水下图像复原方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)读取一幅水下退化图像Iλ；
2)对水下退化图像Iλ进行小波分解，得到4个子带图像，对尺寸减小的子带图像进行图像复原；
3)计算水下退化图像Iλ的全局背景光Aλ；
4)计算出小波分解后的低频子带图像的透射率
5)分别对离散haar小波分解得到的子带图像进行图像复原，对得到的4个复原子带图像进行haar小波重构得到复原图像。
2.根据权利要求1所述的水下图像复原方法，其特征在于，
在所述步骤2)中，水下图像成像模型为：
Iλ(x)＝tλ(x)Jλ(x)+Aλ(1-tλ(x))
其中x是像素坐标，λ∈{r,g,b}表示RGB三个颜色通道，Iλ()为获取的水下退化图像，Jλ()为复原图像；Aλ()是水下退化图像全局背景光，tλ()表示RGB三通道的透射率；
各通道的透射率为： 其中d(x)表示到目标物体到光学成像相机的距离，βλ表示各通道的衰减系数；
对水下退化图像Iλ()进行单级离散haar小波变换：
其中，W是适当维度的离散haar小波变换矩阵， 和 分别是水下退化图像Iλ和复原图像Jλ经过离散haar小波变换后的图像，包括四个子图像，上标a，b，c和d分别表示小波变换的低频子带块、水平子带块、垂直子带块和对角线子带块； 是透射率tλ经过离散haar小波变换后的透射率，则得到基于离散haar小波变换的光学图像模型：
低频子带图像 对低频子带图像 进行复原，则低频子带图像
复原模型为 且 为中间变量。
3.根据权利要求2所述的水下图像复原方法，其特征在于：在所述步骤3)中，求出水下退化图像全局背景光Aλ，从而得到中间变量 具体方法为：
水下退化图像的红通道定义为：
JRDCP(x)＝min(miny∈Ω(x)(1-JR(y))，miny∈Ω(x)(JG(y))，miny∈Ω(x)(JB(y)，))≈0JRDCP(x)表示红通道，JR(y)表示复原图像的R通道，JG(y)表示复原图像的G通道，JB(y)表示复原图像的B通道，x为复原图像Jλ()中的任意像素点，Ω(x)表示像素点x周围的像素点，y为Ω(x)中的任意像素；
定义函数H(x)为：H(x)＝(1-JR(x))-max(JB(x)，JG(x))
其中JR(x)，JB(x)，JG(x)分别为RGB三通道的复原图像；
将函数H(x)从大到小排序，选取设定比例的像素，在选取的像素中找到灰度值最大的点即为全局背景光Aλ。
4.根据权利要求3所述的水下图像复原方法，其特征在于：在所述步骤4)中，求解低频子带图像的透射率的方法为：
对于水下低频子带图像 分别得到对于RGB通道的等式：
其中 分别表示低频子带图像 在RGB三通道的图像， 分别表
示 在RGB三通道的取值， 分别表示低频子带复原图像 的RGB三通道的图像，βR，βG，βB分别表示衰减系数βλ在RGB三通道的值；
将haze-line模型引入水下，引入中间变量βRB,βRG：
然后得到：
其中tR(x)表示R通道的透射率；
类似地将像素聚类到Haze-Lines并获得R通道的透射率的初始估计tR(x)；在haze-lines去雾模型中，首先对色素点进行聚类，形成RGB空间里的Haze-lines，然后假定每个聚类的像素簇都至少存在一个像素是无雾的像素，在低频子带图像 中，根据R通道的衰减快的特性，取 代替初始估计值tR(x)，并选取阈值进行约束；
对于低频子带图像 设置一个阈值tLR对红通道的透射率进行限制：
最后得到R通道的限制透射率为
通过下式计算平滑透射率
是最终获得的平滑透射率，δ是衡量数据项和平滑项的参数，Nx表示低频子图像图像平面内像素点x的四个领域，σ(x)为限制透射率 的标准差，对于每一条雾线都存在一个标准差σ(x)， 为像素点x的四个领域中的任意像素点y的平滑透射率。
5.根据权利要求4所述的水下图像复原方法，其特征在于：在所述步骤5)中，对低频子图像 进行复原的步骤为：
根据获取的水下退化图像Iλ所处的水体，判断水体种类，设置合适的衰减系数比βRB,βRG，计算得到去除后向散射分量的低频子复原图像 水平子复原图像 垂直子复原图像 对角线子复原图像 再通过逆向离散小波变换得到重构的复原图Jλ(x)。
6.根据权利要求5所述的水下图像复原方法，其特征在于：还包括步骤6)，使用白平衡对复原图像进行颜色校正。
7.根据权利要求6所述的水下图像复原方法，其特征在于：在所述步骤6)中，通过对输入的复原图像Jλ(x)的各通道的像素值进行仿射变换，分别将整幅图像的RGB三通道的像素值进行拉伸，占据[0,255]整个区间。
一种水下图像复原方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
且 为中间变量。
图像，βR，βG，βB分别表示衰减系数βλ在RGB三通道的值；
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