基于修正模型与暗通道先验信息的水下图像复原

来源：机器人杂志2020年第4期北京时间：

作者：林森, 白莹, 李文涛, 唐延东

摘要：受到复杂成像环境影响，光学视觉系统获取到的水下图像普遍存在对比度低、模糊和颜色失真等问题．为此，本文提出一种基于修正散射模型的水下图像复原算法．首先，深入分析光在水下的吸收衰减特性，在简化大气散射模型的基础上，将水体背景光融入到模型的直接衰减项；其次，考虑到水下红光迅速衰减，采用红通道的逆通道对其进行补偿；然后，使用基于四叉树的分级搜索算法估计水体背景光值；最后，在修正的成像模型基础上，结合水下暗通道先验信息估计介质透射率进而复原水下图像．实验结果表明，本文算法水下复原后的图像色彩自然，能有效恢复出远景区域的细节信息，图像对比度、色度和饱和度的综合评价指标整体优于对比算法，适用于不同类型的水下退化图像．

关键词：水下机器人, 图像复原, 成像模型, 红通道补偿, 暗通道先验