基于红色通道加权补偿与gamma修正模型的水下图像增强
【中科院光电所自适应光学研究团队】

        由于海洋特殊的光学环境,不同波长的光在水介质中因不同的传播特性而导致水下传感器采集的图像出现颜色失真、视觉模糊以及对比度下降等特征。水下图像是海洋信息的重要载体,其获取与水下成像系统密切相关。近年来,科学家们对水下成像开展了大量研究,相比改善成像系统设备所需的高昂代价,数字图像处理的方式更为灵活、简便且易于实现。

       中国科学院光电技术研究所杨平研究员团队提出了一种针对红色分量衰减过重的水下图像复原算法。该团队与中国科学院烟台海岸带研究所合作,对渤海水域采集的典型图样进行分析,利用不同波长在水下的不同衰减与散射特性,通过加权补偿的方式复原红色通道内的强度信息,再通过引导滤波复原红色通道内的边缘信息,补偿图像的色彩失真;然后在图像强度数据分布的基础上拉伸图像的动态范围,增强对比度,提高图像的视觉效果。


水下图像复原

       复原后的图像色彩真实,整体对比度提高2倍以上,该算法在硬件平台上可实现1280×810分辨率视频的实时处理。该成果有望广泛应用于水下目标检测、海洋地理工程勘探以及海洋资源探索开发等领域中,若进一步搭载水下机器人,将有更为广阔的应用前景。

 

研究团队简介

中国科学院光电技术研究所杨平研究员团队长期致力于自适应光学、光学成像和图像处理等技术的研究。近年来,获得国家863计划、科技委重点项目和国家自然科学基金等多项重大项目的支持,突破了自适应光学,光学成像,图像处理等领域多项关键技术,取得了两项国际领先的成果。杨平研究员是中科院第十二届十大杰出青年,国家首批国防卓越青年科学基金获得者,中科院首批卓越青年科学家计划入选者,《中国激光》等期刊编委,发表学术论文110多篇,获国家发明专利授权50余件,合作英文专著两部。

 

相关论文

Xiang W D, Yang P, Wang S, Xu B, Liu H. Underwater image enhancement based on red channel weighted compensation and gamma correction modelOpto-Electronic Advances 1, 180024
DOI: 10.29026/oea.2018.180024