基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括：步驟一：讀入一幅非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像；步驟二：將步驟一中讀入的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像轉(zhuǎn)換為原始灰度圖像；步驟三：從灰度圖像中擬合出光照強(qiáng)弱分布圖，根據(jù)光照強(qiáng)弱分布圖將原始灰度圖像劃分為若干像素帶；步驟四：設(shè)置閥值，根據(jù)閥值將像素帶合并為偏亮區(qū)域、正常區(qū)域和偏暗區(qū)域；步驟五：選取正常區(qū)域，計算目標(biāo)參數(shù)；步驟六：根據(jù)目標(biāo)參數(shù)，對每個像素帶進(jìn)行勻光處理。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)整幅圖像的亮度和紋理的整體協(xié)調(diào)性調(diào)整，使處理后的圖像真實(shí)可靠，紋理信息豐富。
【專利說明】基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像增強(qiáng)方法，具體涉及一種基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像獲取方面，由于水體對光的散射和吸收，目前主要依靠近距離拍獲取物體表面紋理信息，輔助光源的使用不可避免會產(chǎn)生的照明不均勻現(xiàn)象。光照不均勻表現(xiàn)為以照明光最強(qiáng)點(diǎn)為中心，徑向逐漸衰弱，存在光照偏亮、正常、偏暗三個區(qū)域，偏亮區(qū)域與偏暗區(qū)域亮度形成強(qiáng)烈反差，視覺效果不佳，且偏暗區(qū)域所包含的紋理信息容易被忽略，紋理特征獲取困難。若使用更多的光源以消除光照不均勻現(xiàn)象，這樣就造成了成本的增加，且在深水中拍攝的續(xù)航時間也會由于照明消耗而縮短，不利于水下拍攝的進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中對于非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像中光照不均勻的技術(shù)問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]1.基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括:
[0006]步驟一:讀入一幅非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像；
[0007]步驟二:將步驟一中讀入的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像轉(zhuǎn)換為原始灰度圖像；
[0008]步驟三:從灰度圖像中擬合出光照強(qiáng)弱分布圖，根據(jù)光照強(qiáng)弱分布圖將原始灰度圖像劃分為若干像素帶；
[0009]步驟四:設(shè)置閥值，根據(jù)閥值將像素帶合并為偏亮區(qū)域、正常區(qū)域和偏暗區(qū)域；
[0010]步驟五:選取正常區(qū)域，計算目標(biāo)參數(shù)；
[0011]步驟六:根據(jù)目標(biāo)參數(shù)，對每個像素帶進(jìn)行勻光處理。
[0012]2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟四包括:設(shè)置O?I之間的兩個閾值a和閥值b，設(shè)置[0，a)之間的像素帶為偏暗區(qū)域，[a，b)之間的像素帶為正常區(qū)域，[b，I]之間的像素帶為偏亮區(qū)域。
[0013]3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述目標(biāo)參數(shù)包括正常區(qū)域灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差和均值。
[0014]4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟三包括:[0015]步驟3a:建立濾波掩膜，所述濾波掩膜為
【權(quán)利要求】
1.基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括: 步驟一:讀入一幅非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像； 步驟二:將步驟一中讀入的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像轉(zhuǎn)換為原始灰度圖像；步驟三:從灰度圖像中擬合出光照強(qiáng)弱分布圖，根據(jù)光照強(qiáng)弱分布圖將原始灰度圖像劃分為若干像素帶； 步驟四:設(shè)置閥值，根據(jù)閥值將像素帶合并為偏亮區(qū)域、正常區(qū)域和偏暗區(qū)域； 步驟五:選取正常區(qū)域，計算目標(biāo)參數(shù)； 步驟六:根據(jù)目標(biāo)參數(shù)，對每個像素帶進(jìn)行勻光處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟四包括:設(shè)置O~I之間的兩個閾值a和閥值b，設(shè)置[0，a)之間的像素帶為偏暗區(qū)域，[a，b)之間的像素帶為正常區(qū)域，[b，I]之間的像素帶為偏亮區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述目標(biāo)參數(shù)包括正常區(qū)域灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差和均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟三包括:


步驟3a:建立濾波掩膜，所述濾波掩膜為
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述均值為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟六為:以目標(biāo)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，使用基于改進(jìn)仿射陰影構(gòu)成模型的勻光公式對原始灰度圖的每個像素帶進(jìn)行勻光處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟六包括: 步驟6a:包括對光照偏亮區(qū)域、偏暗區(qū)域、正常區(qū)域進(jìn)行勻光處理；其中對偏亮區(qū)域和偏暗區(qū)域的勻光處理是分別將偏亮區(qū)域和偏暗區(qū)域作為問題區(qū)域，以勻光的目標(biāo)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，對問題區(qū)域進(jìn)行勻光處理；對光照正常區(qū)域的處理，是為了去除由于勻光處理造成偏亮區(qū)域、偏暗區(qū)域與正常區(qū)域之間亮度的不平滑過渡； 步驟6a:基于改進(jìn)仿射陰影構(gòu)成模型的勻光處理是將問題區(qū)域的像素點(diǎn)灰度值Iproblem(X)去除問題區(qū)域平均光照μ problem,得到表示紋理特征的a problem(x) =Iproblem(χ)-μρr°blem，根據(jù)正常區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)差與問題區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)差opMblem的比例關(guān)系，估計正常區(qū)域與問題區(qū)域的紋理之間的關(guān)系
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述對正常區(qū)域的處理步驟為:將正常區(qū)域的每個像素帶作為問題區(qū)域，以勻光的目標(biāo)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，對問題區(qū)域使用勻光處理，從而實(shí)現(xiàn)正常區(qū)域的勻光處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于閾值分割的非均勻光場水下目標(biāo)探測圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述處理光照問題區(qū)域的修復(fù)公式為:.normal
【文檔編號】G06T7/00GK104008528SQ201410215926
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】范新南, 史朋飛, 巫鵬, 馬金祥, 謝迎娟, 張卓 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)