最小二乘估计的水下图像恢复算法

作     者：王永鑫 刁鸣 韩闯 Wang Yongxin;Diao Ming;Han Chuang

作者机构：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 哈尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室哈尔滨150080 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2018年第30卷第11期

页      面：2125-2133页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61601149) 黑龙江省科学基金(QC2017074) 

主　　题：水下图像恢复 比尔-朗伯定律 最小二乘估计 同态子块 Retinex模型 Gamma校正 

摘      要：为了解决由噪声以及散射所引起的水下图像退化问题,提出一种基于最小二乘估计的水下图像恢复算法.首先通过比尔-朗伯定律构建水下图像退化模型,并基于同态子块的局部统计特性分析方法对于加性高斯白噪声的方差进行估计;然后推导出一种基于最小二乘估计的图像滤波方法用于重建原始图像,通过Gamma校正对由Retinex模型分解出的光照层分量进行拉伸,从而得到增强后的水下图像.从视觉感知和客观评价2个方面对算法进行了验证,实验结果表明,该算法能够有效地抑制由噪声以及散射所引起的图像雾化效果,图像恢复后水下图像的色彩、对比度、细节以及清晰度都得到明显改善.