[发明专利]局部自适应的水下图像颜色校正方法

权利要求书

1.一种局部自适应的水下图像颜色校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)获取颜色失真水下图像，将其分解为R、G和B三色通道，并统计每个颜色通道的总像素均值，根据总像素均值将其重定义为最大、中间和最小三个颜色通道；每个颜色通道的总像素均值的公式表示如下：

其中，H和W表示输入图像I的高和宽；

步骤2)基于步骤1)中重定义的三个颜色通道，基于灰度世界假设建立最小颜色损失准则，基于最小颜色损失准则在重定义的三个颜色通道之间构建颜色损失项；所述的颜色损失项的公式表示如下：

其中，重定义的三个颜色通道分别为最大颜色通道I_l、中间颜色通道I_m和最小颜色通道I_s，和分别表示重定义的三个颜色通道I_l、I_m和I_s的平均像素值；

步骤3)对于步骤1)中重定义的三个颜色通道中的最大颜色通道，使用线性传输策略扩大最大颜色通道的动态范围；

所述的线性传输策略公式表示如下：

其中，是I_l的颜色校正通道；

和分别表示输入图像的最小和最大像素值；

和分别表示拉伸范围，和分别被设定为0和255；

步骤401)对于重定义的三个颜色通道中的中间颜色通道和最小颜色通道，在最大颜色通道与中间颜色通道之间、最大颜色通道与最小颜色通道之间构建补偿项，并利用补偿项对中间颜色通道和最小颜色通道实施补偿；

最大颜色通道与中间颜色通道之间、最大颜色通道与最小颜色通道之间构建补偿项的公式表示如下：

其中，和分别表示I_m和I_s的颜色补偿通道；

步骤402)采用迭代补偿的方法使中间颜色通道和最小颜色通道满足颜色损失的约束条件；所述的颜色损失的约束条件表示如下：

颜色损失约束的阈值被设定为0.01-0.02；

步骤403)采用线性传输策略扩大补偿后的中间颜色通道和最小颜色通道的动态范围，结合步骤3)对最大颜色通道的处理，获得颜色传输图像；

步骤5)采用最大衰减图估计策略估计颜色失真水下图像的原始图像中，R、G和B三色通道中衰减最严重的颜色通道；最大衰减图的求解过程表示如下：

其中，γ和表示控制接收灯光强度的参数，该参数被设定为1-1.2；

步骤6)将原始图像的细节图像和步骤403)中得到的颜色传输图像，在步骤5)中得到的最大衰减图的引导下，逐像素调整原始图像以获得颜色校正图像。

2.根据权利要求1所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法，其特征在于：步骤403)中的线性传输策略与步骤3)中的线性传输策略所使用的公式相同。

3.根据权利要求2所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法，其特征在于：步骤6)中，最大衰减图引导的融合过程如下：

其中，表示通过步骤403)获得的颜色传输图像；

表示通过步骤5)获得最大衰减图；

表示最终的颜色校正图像；

D表示细节图像，其表达为D_c＝I_c-G_c*I_c；

细节图像是从输入图像减去高斯核模糊的图像，*表示卷积操作。