1.一种基于颜色补偿和颜色线先验的水下图像复原方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、颜色补偿,利用颜色对手的原理对图像衰减的颜色信息进行补偿,并采取图像融合方法来增补失真信息,去除非必要的颜色投射,解决过度区域颜色变化不自然问题;
S2、拟合颜色线,使每一个图像块像素点在RGB空间里拟合成一条颜色线,先将空间直线方程变换形式,采用整体最小二乘法求解参数,得到图像块颜色线的表达形式;
S3、求取环境背景光A,将图像分成合适大小的n*n个小块,寻找均方差和均值差值最大的图像块作为目标块,在目标块内红通道和绿通道差值最大的点即为A的值;
S4、建立模型,将场景辐射的因子分解式和水下场景的简化图像形成模型相结合,得到颜色线模型,再根据水下环境特有的性质,利用三色光波长和环境背景光自适应的得到三个通道透射率的关系,带入颜色线模型得到适用于水下的图像恢复模型,得出水下图像局部透射率的最优化方程;
S5、对图像恢复算法转变成的水下图像局部透射率的最优化方程进行求解,得到透射图t,并基于水下场景的简化图像形成模型反推出恢复的图像;所述步骤S1中,利用信息保存完好的绿色通道对红通道衰减的颜色信息进行补偿的公式为:Irc(x)=Ir(x)+α(Igavg‑Iravg).(1‑Ir(x)).Ig(x),x∈Ω式中,Ir(x),Ig(x)表示图像的红色通道和绿色通道,Iravg和Igavg是Ir(x),Ig(x)对应的均值,α为常数因子;
融合方法其色度权重求值公式为:
其中w1为色度权重值,S为图像每个像素的饱和值,Smax为像素最大饱和值;
所述融合方法其显著性权重求值公式为:
2 2 2
w2=(l‑lm) +(a‑am) +(b‑bm)其中w2为显著性权重,l,a,b是CIE Lab颜色空间下图像每个信道的值,lm,am,bm是三个信道对应的均值;
所述融合方法其亮度权重求值公式为:
其中V为输入图像的亮度值,R、G、B分别代表红色、绿色和蓝色通道的值;
所述融合公式为:
i,j i,j
OP=∑kG(wk )L(IPk );
所述步骤S4中水下场景的简化图像形成模型为:I(x)=J(x)t(x)+(1‑t(x))A其中I(x)表示相机装置接收到的图像强度,J(x)表示图像场景辐射光强度,A表示环境背景光,t(x)是透射率;将物体表面反射特性分解式:J(x)=lR带入水下场景的简化图像形成模型得到:I(x)=t(x)lR+(1‑t(x))A即
所述步骤S4中水下的图像恢复模型为:
其中相应的参量值为: