基于圖像融合的水下圖像增強(qiáng)算法研究.pdf

1、雖然水下圖像采集是獲取水下信息的重要途徑之一，但在水下環(huán)境中，圖像質(zhì)量嚴(yán)重退化，包括顏色失真、細(xì)節(jié)模糊及對(duì)比度下降等。水下圖像退化主要是由光在水體中的衰減和散射造成的，光線衰減造成圖像顏色迅速衰退，前向散射導(dǎo)致圖像的細(xì)節(jié)模糊，而后向散射使得圖像對(duì)比度降低。所以水下圖像增強(qiáng)技術(shù)的主要任務(wù)是消除水下成像過(guò)程中的圖像退化，增強(qiáng)圖像的清晰度和還原真實(shí)顏色。本文根據(jù)水下圖像退化的原因，采用一種基于融合方法的水下圖像增強(qiáng)方法，主要工作內(nèi)容包括以下幾

2、個(gè)方面:
　　(1)針對(duì)顏色衰退這一特性，對(duì)原始圖像進(jìn)行白平衡處理，以獲取顏色修正后的圖像;針對(duì)對(duì)比度降低這一特性，對(duì)原始圖像進(jìn)行全局對(duì)比度增強(qiáng)，以獲取亮度增強(qiáng)后的圖像。針對(duì)能見(jiàn)度減低和細(xì)節(jié)模糊的退化現(xiàn)象，本文采用提取感興趣區(qū)域(ROI)權(quán)重圖的方法。
　　(2)對(duì)顏色修正和亮度增強(qiáng)兩種方法處理所得的兩幅圖像提取感興趣區(qū)域權(quán)重圖，每幅圖像將獲得亮度、色度和顯著區(qū)域三幅權(quán)重圖，并將兩幅圖像的亮度權(quán)重圖、色度權(quán)重圖和顯著區(qū)域權(quán)重

3、圖分別進(jìn)行歸一化，即獲得兩幅圖像新的亮度、色度、顯著區(qū)域權(quán)重圖。然后將每幅圖像的亮度、色度、顯著區(qū)域權(quán)重圖合并，即可獲得兩幅最終的權(quán)重圖。最后對(duì)兩幅圖像分別加權(quán)，得到ROI顏色修正圖像和ROI亮度增強(qiáng)圖像。
　　(3)將兩幅ROI圖像進(jìn)行多分辨率融合。首先對(duì)兩幅圖像進(jìn)行小波分解，生成低頻分量和高頻分量;然后低頻分量直接加權(quán)平均融合，高頻分量用局部方差法進(jìn)行融合;最后小波逆變換重構(gòu)圖像，實(shí)現(xiàn)融合增強(qiáng)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算