Modell zur Wiederherstellung von Unterwasserbildern durch Vorhersage von Intensitätslücken im Mittelwert

SHANG Jiashuo ,  

LI Ying ,  

YUAN Jingyi ,  

GUO Shen ,  

XING Hu ,  

摘要

.Basierend auf spezifischen Annahmen wird ein Modell zur Wiederherstellung von Unterwasserbildern vorgeschlagen, das durch die Vorhersage von Intensitätslücken im Mittelwert angetrieben wird. Zunächst wird die Intensitätsabweichung zwischen 'Blau ~ Grün, Rot' und 'Grün ~ Blau, Rot' parallel innerhalb des lokalen Fensters berechnet, und dieser Mittelwert wird zur Konstruktion eines rauschrobusten a priori mit drei Kanälen verwendet, der zur Schätzung der Intensitätsabweichung dient. Dann wird auf der Grundlage der sequentiellen physikalischen Kette 'Intensitätsabweichung ~ Schärfentiefe ~ Transmissionsrate' eine integrale Kartierung mit adaptiver Änderungsgeschwindigkeit unter Verwendung der Erstordnung-Taylor-Entwicklung und einer differentiellen Näherung für eine präzisere Schätzung der Transmission in drei Kanälen verwendet. Gleichzeitig wird der Durchschnitt der Pixel mit der größten Intensitätsabweichung zur Schätzung des Hintergrundlichts berechnet. Schließlich werden die Transmissionskarte und das Hintergrundlicht in das inverse Unterwasserbildmodell eingeführt, um eine Wiederherstellung von Bildern mit natürlichen Farben und klaren Details zu erreichen. Qualitative und quantitative Experimente mit echten Unterwasserbild-Datensätzen UIEB und UCCS zeigen, dass das vorgeschlagene Modell die besten Gesamtleistungen erzielt, wie UIQM, UCIQE, CCF, MWF, was die Farbwiederherstellung, den Kontrast und die Schärfe der Details signifikant verbessert. Es wird angegeben, dass die Anzahl der Schlüsselpunkte in den wiederhergestellten Bildern signifikant zunimmt, klare Kanten konsistenter werden, Objektkanten in den Segmentierungsergebnissen schärfer sind und die Fehlererkennungsrate niedrig ist. Das Modell kann sich an verschiedene Wasserumgebungen anpassen, um Unterwasserbilder mit natürlichen Farben und klaren Details wiederherzustellen und eine zuverlässige Frontend-Datenunterstützung für nachfolgende Unterwasservisualisierungsaufgaben bereitzustellen.

关键词

Wiederherstellung von Unterwasserbildern; Verbesserung von Bildern niedriger Qualität; Vorhersage von Intensitätslücken; Schätzung der Transmissionskarte; Schätzung des Hintergrundlichts

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