应用于水下机器人的快速深海图像复原算法

• 作者: 郭威 张有波 周悦 徐高飞 李广伟
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图像处理 深海图像 人造光源 景深模型 图像复原 嵌入式图像处理器
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 图像处理|Image Processing
• 页码范围: 53-67
• 页数: 15页
• 分类号: TP391.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202242.0410002

摘要

由于海水吸收和水中悬浮颗粒散射,水下机器人通过人造光源获得的深海图像普遍存在模糊、色偏和清晰度低等问题.围绕深海图像快速精准复原所需解决的关键问题,首先建立真实深海图像数据集,分析深海图像的成像特点,基于图像特征的统计结果提出一种线性景深模型,然后通过有监督方法进行模型参数辨识,最后根据景深模型分别快速估计出原始图像的传输地图和背景光,进而有效避免累计误差,实现深海图像的有效复原.实验结果表明,所提算法在图像复原结果、有效性、质量和实时性指标上均优于同类算法,在Nvidia Jetson TX2嵌入式设备上处理600 pixel×800 pixel大小的图像,平均复原速度是4种优秀水下图像增强算法中最快的3.08倍.