基于圖像融合的水下圖像增強算法研究.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，圖像質量嚴重退化，包括顏色失真、細節(jié)模糊及對比度下降等。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，前向散射導致圖像的細節(jié)模糊，而后向散射使得圖像對比度降低。所以水下圖像增強技術的主要任務是消除水下成像過程中的圖像退化，增強圖像的清晰度和還原真實顏色。本文根據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方法，主要工作內容包括以下幾

2、個方面:
　　(1)針對顏色衰退這一特性，對原始圖像進行白平衡處理，以獲取顏色修正后的圖像;針對對比度降低這一特性，對原始圖像進行全局對比度增強，以獲取亮度增強后的圖像。針對能見度減低和細節(jié)模糊的退化現象，本文采用提取感興趣區(qū)域(ROI)權重圖的方法。
　　(2)對顏色修正和亮度增強兩種方法處理所得的兩幅圖像提取感興趣區(qū)域權重圖，每幅圖像將獲得亮度、色度和顯著區(qū)域三幅權重圖，并將兩幅圖像的亮度權重圖、色度權重圖和顯著區(qū)域權重

3、圖分別進行歸一化，即獲得兩幅圖像新的亮度、色度、顯著區(qū)域權重圖。然后將每幅圖像的亮度、色度、顯著區(qū)域權重圖合并，即可獲得兩幅最終的權重圖。最后對兩幅圖像分別加權，得到ROI顏色修正圖像和ROI亮度增強圖像。
　　(3)將兩幅ROI圖像進行多分辨率融合。首先對兩幅圖像進行小波分解，生成低頻分量和高頻分量;然后低頻分量直接加權平均融合，高頻分量用局部方差法進行融合;最后小波逆變換重構圖像，實現融合增強。
　　實驗結果表明，本文算