1.一种水下图像增强方法,其特征在于,包括:获取原始水下图像,在CIELab颜色空间对原始水下图像进行L通道对比度增强获得局部增强图像;利用限制对比度自适应直方图均衡化方法将原始水下图像进行颜色恢复获得均衡化图像;
将局部增强图像和均衡化图像进行线性加权融合获得融合图像;
在CIELab颜色空间对融合图像进行 通道和 通道颜色校正获得矫正图像;通过单目深度估计方法对融合图像进行深度预测获得深度引导图;对融合图像进行RGB通道信息扩展获得细节图像;
将矫正图像、深度引导图和细节图像进行图像融合获得最终增强图像。
2.根据权利要求1所述的水下图像增强方法,其特征在于,在CIELab颜色空间对原始水下图像进行L通道对比度增强获得局部增强图像,表达公式为:在CIELab颜色空间对原始水下图像进行L通道对比度增强获得L通道增强图像特征,表达公式为:;
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公式中, 为局部像素块的平均值; 表示局部像素块中的像素点个数;r是均值滤波的窗口半径; 表示在L通道下原始水下图像中坐标 的像素值;
为L通道增强图像特征; 为在L通道下原始水下图像中坐标 的像素值;n和m为局部像素块内像素点序号;
将原始水下图像送入CIELab颜色空间中 通道和 通道获得红绿色度特征和黄青色度特征;
将L通道增强图像特征、红绿色度特征和黄青色度特征叠加获得局部增强图像。
3.根据权利要求1所述的水下图像增强方法,其特征在于,利用限制对比度自适应直方图均衡化方法将原始水下图像进行颜色恢复获得均衡化图像,具体包括:将原始水下图像分解为三个通道初始图像;三个通道初始图像分别为R通道初始图像、G通道初始图像和B通道初始图像;
对通道初始图像进行灰度化处理后,将通道初始图像划分为M×N个子图像块,分别计算子图像块的直方图,表达公式为:;
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公式中, 为通道初始图像灰度化后坐标 的像素; 为灰度级,; 为克罗内克函数,PS为通道初始图像的像素点坐标集合; 为通道初始图像中像素点为灰度级k的频次; 为子图像块的直方图;
根据设定剪切阈值对每个子图像块的直方图进行剪切操作获得剪切直方图,表达公式为:;
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公式中, 为剪切阈值; 为剪切系数; 是子图像块的灰度级数; 为子图像块中超出剪切阈值的像素值总数; 为子图像块中超出剪切阈值的平均分配像素值; 为剪切直方图;
对剪切直方图进行双线性插值重构获得均衡化图像。
4.根据权利要求3所述的水下图像增强方法,其特征在于,将局部增强图像和均衡化图像进行线性加权融合获得融合图像,具体包括:计算局部增强图像的协方差矩阵,表达公式为:;
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计算均衡化图像的协方差矩阵,表达公式为:;
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公式中, 为局部增强图像的协方差矩阵; 为均衡化图像的协方差矩阵; 为局部增强图像; 为均衡化图像; 为局部增强图像的平均像素值; 为均衡化图像的平均像素值;t为像素点的索引;
根据局部增强图像和均衡化图像的协方差矩阵计算特征向量,由局部增强图像和均衡化图像的特征向量构建主成分空间;表达公式为:; ;
公式中, 为协方差矩阵 的特征值; 为协方差矩阵 的特征向量; 为协方差矩阵 的特征值; 为协方差矩阵 的特征向量; 为局部增强图像对应的主成分空间;
为均衡化图像对应的主成分空间; 、 、 分别为局部增强图像中第一主成分、第二主成分和第三主成分的特征向量; 、 、 分别为均衡化图像中第一主成分、第二主成分和第三主成分的特征向量;
将局部增强图像和均衡化图像映射至主成分空间获得关键特征,表达公式为:;
公式中, 为局部增强图像映射至主成分空间 获得关键特征; 为均衡化图像映射至主成分空间 获得关键特征; 为局部增强图像; 为均衡化图像;
由关键特征计算获得融合权重;根据融合权重对局部增强图像和均衡化图像进行图像融合获得融合图像。
5.根据权利要求4所述的水下图像增强方法,其特征在于,由关键特征计算获得融合权重;根据融合权重对局部增强图像和均衡化图像进行图像融合获得融合图像,具体包括:;
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公式中, 为局部增强图像的融合权重; 为均衡化图像的融合权重;t为像素点的索引; 为主成分序列号; 为融合图像。
6.根据权利要求1所述的水下图像增强方法,其特征在于,在CIELab颜色空间对融合图像进行 通道和 通道颜色校正获得矫正图像,具体包括:;
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公式中, 为融合图像在 通道下的校正图像特征, 为融合图像在 通道下的图像特征, 为融合图像在 通道下的图像特征平均值; 为融合图像在 通道下的校正图像特征, 为融合图像在 通道下的图像特征, 为融合图像在 通道下的图像特征平均值; 为矫正图像; 为由CIELab颜色空间至RGB颜色空间的映射函数;
为融合图像在 通道下的图像特征,c为RGB颜色空间的通道序号,R为RGB颜色空间的红色通道,G为RGB颜色空间的绿色通道,B为RGB颜色空间的绿色通道。
7.根据权利要求5或6所述的水下图像增强方法,其特征在于,将矫正图像、深度引导图和细节图像进行图像融合获得最终增强图像,具体包括:;
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公式中, 为最终增强图像; 为深度引导图; 为矫正图像; 为图像融合在RGB三个通道的图像特征; 为细节图像; 表示为高斯模糊处理函数。
8.一种水下图像增强系统,其特征在于,包括:获取模块,用于获取原始水下图像;
局部增强模块,用于在CIELab颜色空间对原始水下图像进行L通道对比度增强获得局部增强图像;
图像均衡模块,用于利用限制对比度自适应直方图均衡化方法将原始水下图像进行颜色恢复获得均衡化图像;
融合模块,用于将局部增强图像和均衡化图像进行线性加权融合获得融合图像;
校正模块,用于在CIELab颜色空间对融合图像进行 通道和 通道颜色校正获得矫正图像;通过单目深度估计方法对融合图像进行深度预测获得深度引导图;对融合图像进行RGB通道信息扩展获得细节图像;
输出模块,用于将矫正图像、深度引导图和细节图像进行图像融合获得最终增强图像。
9.一种电子终端,其特征在于,包括处理器及存储介质;所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1至7任一项所述水下图像增强方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述水下图像增强方法的步骤。