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      水下圖像增強(qiáng)方法、裝置及電子設(shè)備與流程

      文檔序號:40275822發(fā)布日期:2024-12-11 13:10閱讀:10來源:國知局
      水下圖像增強(qiáng)方法、裝置及電子設(shè)備與流程

      本技術(shù)涉及圖像處理領(lǐng)域,具體而言,涉及一種水下圖像增強(qiáng)方法、裝置及電子設(shè)備。


      背景技術(shù):

      1、獲取水下圖像對于海洋學(xué)研究、水下考古、以及可持續(xù)漁業(yè)管理等多個領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。然而,由于水下環(huán)境的復(fù)雜性,光線在水中傳播會受到散射和吸收的影響,導(dǎo)致水下圖像質(zhì)量普遍存在問題,如對比度低、圖像模糊、顏色失真等,嚴(yán)重制約了對水下圖像的進(jìn)一步分析與應(yīng)用。

      2、水下圖像增強(qiáng)技術(shù),旨在通過改善圖像的對比度和顏色進(jìn)行質(zhì)量提升,已成為計算機(jī)視覺和海洋工程領(lǐng)域的重要研究方向。

      3、相關(guān)技術(shù)中對于水下圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究主要集中在直方圖均衡化、伽馬校正、圖像去霧以及色彩校正等方面。然而,這些方法通常只聚焦于單一的圖像屬性調(diào)整,例如提升亮度或者恢復(fù)顏色,而較少關(guān)注圖像的整體視覺質(zhì)量,包括細(xì)節(jié)信息和局部對比度的增強(qiáng)等,從而無法獲得在顏色恢復(fù)、對比度增強(qiáng)和細(xì)節(jié)表現(xiàn)等方面更為均衡的圖像。

      4、針對上述的問題,目前尚未提出有效的解決方案。


      技術(shù)實現(xiàn)思路

      1、本技術(shù)實施例提供了一種水下圖像增強(qiáng)方法、裝置及電子設(shè)備,以至少解決由于相關(guān)技術(shù)中的水下圖像增強(qiáng)技術(shù)通常聚焦于單一的圖像屬性調(diào)整,較少關(guān)注圖像的整體視覺質(zhì)量,導(dǎo)致生成的圖像質(zhì)量較低的技術(shù)問題。

      2、根據(jù)本技術(shù)實施例的一個方面,提供了一種水下圖像增強(qiáng)方法,包括:獲取待處理的原始水下圖像;確定與原始水下圖像對應(yīng)的第一圖像和第二圖像,其中,第一圖像為對原始水下圖像進(jìn)行色彩平衡后的圖像,第二圖像為對第一圖像進(jìn)行局部對比度增強(qiáng)后的圖像;確定第一圖像和第二圖像的融合權(quán)重,其中,融合權(quán)重包括第一融合權(quán)重和第二融合權(quán)重,第一融合權(quán)重用于表示對第一圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重,第二融合權(quán)重用于表示對第二圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重;依據(jù)融合權(quán)重對第一圖像和第二圖像進(jìn)行圖像融合,得到目標(biāo)圖像,其中,目標(biāo)圖像為對原始水下圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)后的圖像。

      3、可選地,確定與原始水下圖像對應(yīng)的第一圖像和第二圖像,包括:對原始水下圖像的rgb通道圖像進(jìn)行色彩校正,得到第一圖像;對第一圖像進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換,得到第二圖像。

      4、可選地,對第一圖像進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換,得到第二圖像,包括:將第一圖像從rgb色彩空間轉(zhuǎn)換至lab色彩空間,得到第一色彩圖像;通過雙邊濾波器對第一色彩圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng),得到第二色彩圖像,以及通過自適應(yīng)直方圖均衡化方式對第一色彩圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng),得到第三色彩圖像;結(jié)合第二色彩圖像和第三色彩圖像,得到第四色彩圖像;將第四色彩圖像從lab色彩空間轉(zhuǎn)換至rgb色彩空間,得到第二圖像。

      5、可選地,確定第一圖像和第二圖像的融合權(quán)重,包括:確定第一圖像的第一權(quán)重屬性、第二權(quán)重屬性、第三權(quán)重屬性和第四權(quán)重屬性,其中,第一權(quán)重屬性用于表示第一圖像的拉普拉斯對比度,第二權(quán)重屬性用于表示第一圖像的局部對比度,第三權(quán)重屬性用于表示第一圖像的顯著性,第四權(quán)重屬性用于表示第一圖像的曝光度;確定第二圖像的第五權(quán)重屬性、第六權(quán)重屬性、第七權(quán)重屬性和第八權(quán)重屬性,其中,第五權(quán)重屬性用于表示第二圖像的拉普拉斯對比度,第六權(quán)重屬性用于表示第二圖像的局部對比度,第七權(quán)重屬性用于表示第二圖像的顯著性,第八權(quán)重屬性用于表示第二圖像的曝光度;依據(jù)第一權(quán)重屬性、第二權(quán)重屬性、第三權(quán)重屬性、第四權(quán)重屬性、第五權(quán)重屬性、第六權(quán)重屬性、第七權(quán)重屬性和第八權(quán)重屬性確定第一融合權(quán)重和第二融合權(quán)重。

      6、可選地,依據(jù)融合權(quán)重對第一圖像和第二圖像進(jìn)行圖像融合,包括:通過金字塔算法對第一圖像和第二圖像進(jìn)行圖像融合,其中,金字塔算法包括第一函數(shù)和第二函數(shù),第一函數(shù)用于對第一圖像和第二圖像的融合權(quán)重進(jìn)行分析,第二函數(shù)用于對第一圖像和第二圖像的rgb通道圖像進(jìn)行分析;依據(jù)第一函數(shù)確定與第一圖像對應(yīng)的第一權(quán)重圖像,以及依據(jù)第一函數(shù)確定與第二圖像對應(yīng)的第二權(quán)重圖像,依據(jù)第二函數(shù)確定與第一圖像對應(yīng)的第一通道圖像,以及依據(jù)第二函數(shù)確定與第二圖像對應(yīng)的第二通道圖像;依據(jù)第一權(quán)重圖像、第二權(quán)重圖像、第一通道圖像和第二通道圖像生成目標(biāo)圖像。

      7、可選地,依據(jù)第一函數(shù)確定與第一圖像對應(yīng)的第一權(quán)重圖像,以及依據(jù)第一函數(shù)確定與第二圖像對應(yīng)的第二權(quán)重圖像,依據(jù)第二函數(shù)確定與第一圖像對應(yīng)的第一通道圖像,以及依據(jù)第二函數(shù)確定與第二圖像對應(yīng)的第二通道圖像,包括:確定金字塔算法在運(yùn)行時的層級數(shù),以及確定第一圖像的第一通道和第二圖像的第二通道,其中,第一通道用于表示第一圖像對應(yīng)的rgb通道,第二通道用于表示第二圖像對應(yīng)的rgb通道;依據(jù)第一函數(shù)對第一圖像、第二圖像、第一融合權(quán)重、第二融合權(quán)重和層級數(shù)進(jìn)行分析,得到第一權(quán)重圖像和第二權(quán)重圖像;依據(jù)第二函數(shù)對第一圖像、第二圖像、第一通道、第二通道、和層級數(shù)進(jìn)行分析,得到第一通道圖像和第二通道圖像。

      8、可選地,依據(jù)第一權(quán)重圖像、第二權(quán)重圖像、第一通道圖像和第二通道圖像生成目標(biāo)圖像,包括:在目標(biāo)層級中依據(jù)第一權(quán)重圖像和第二權(quán)重圖像確定目標(biāo)通道中的融合結(jié)果,其中,目標(biāo)層級為金字塔算法中的任意一個層級,目標(biāo)通道為第一通道或第二通道中的rgb通道中的任意一個通道;依據(jù)融合結(jié)果確定金字塔算法中每一個層級的層級圖像;融合所有層級的層級圖像,得到目標(biāo)圖像。

      9、根據(jù)本技術(shù)實施例的另一方面,還提供了一種水下圖像增強(qiáng)裝置,包括:獲取模塊,用于獲取待處理的原始水下圖像;第一確定模塊,用于確定與原始水下圖像對應(yīng)的第一圖像和第二圖像,其中,第一圖像為對原始水下圖像進(jìn)行色彩平衡后的圖像,第二圖像為對第一圖像進(jìn)行局部對比度增強(qiáng)后的圖像;第二確定模塊,用于確定第一圖像和第二圖像的融合權(quán)重,其中,融合權(quán)重包括第一融合權(quán)重和第二融合權(quán)重,第一融合權(quán)重用于表示對第一圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重,第二融合權(quán)重用于表示對第二圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重;融合模塊,用于依據(jù)融合權(quán)重對第一圖像和第二圖像進(jìn)行圖像融合,得到目標(biāo)圖像,其中,目標(biāo)圖像為對原始水下圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)后的圖像。

      10、根據(jù)本技術(shù)實施例的又一方面,還提供了一種電子設(shè)備,包括:存儲器和處理器,其中,存儲器,用于存儲程序指令;處理器,與存儲器連接,用于執(zhí)行實現(xiàn)上述水下圖像增強(qiáng)方法。

      11、根據(jù)本技術(shù)實施例的再一方面,還提供了一種非易失性存儲介質(zhì),非易失性存儲介質(zhì)包括存儲的計算機(jī)程序,其中,非易失性存儲介質(zhì)所在設(shè)備通過運(yùn)行計算機(jī)程序執(zhí)行上述水下圖像增強(qiáng)方法。

      12、根據(jù)本技術(shù)實施例的再一方面,還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計算機(jī)指令,計算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述水下圖像增強(qiáng)方法。

      13、在本技術(shù)實施例中,通過獲取待處理的原始水下圖像;確定與原始水下圖像對應(yīng)的第一圖像和第二圖像,其中,第一圖像為對原始水下圖像進(jìn)行色彩平衡后的圖像,第二圖像為對第一圖像進(jìn)行局部對比度增強(qiáng)后的圖像;確定第一圖像和第二圖像的融合權(quán)重,其中,融合權(quán)重包括第一融合權(quán)重和第二融合權(quán)重,第一融合權(quán)重用于表示對第一圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重,第二融合權(quán)重用于表示對第二圖像的權(quán)重屬性進(jìn)行融合后的權(quán)重;依據(jù)融合權(quán)重對第一圖像和第二圖像進(jìn)行圖像融合,得到目標(biāo)圖像,其中,目標(biāo)圖像為對原始水下圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)后的圖像,達(dá)到了基于多尺度融合技術(shù),以及結(jié)合不同圖像的權(quán)重屬性,生成更具豐富細(xì)節(jié)、更好對比度和色彩表現(xiàn)的圖像的目的,從而實現(xiàn)了提高水下圖像的整體視覺質(zhì)量的技術(shù)效果,進(jìn)而解決了由于相關(guān)技術(shù)中的水下圖像增強(qiáng)技術(shù)通常聚焦于單一的圖像屬性調(diào)整,較少關(guān)注圖像的整體視覺質(zhì)量,導(dǎo)致生成的圖像質(zhì)量較低的技術(shù)問題。

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