Оптимизированное восстановление параметров поляризации для подводных изображений высокого качества

LI Ronghua ,  

CAI Changye ,  

ZHANG Shenghui ,  

XU Yunhe ,  

CAO Haotian ,  

摘要

Получение изображений под водой сталкивается с проблемами снижения контрастности, ухудшения чёткости и затухания информации. Традиционные методы предполагают оценку поляризационной информации всего изображения, однако объекты на подводных изображениях обладают сложными поляризационными характеристиками, что приводит к плохой восстановительной способности в некоторых областях и деградации качества. В данной статье предложен метод оптимизированного восстановления параметров поляризации подводных изображений с разбиением на области. Сначала после усиления контраста блоками и обработки направленным фильтром двух поляризационно-ортогональных изображений извлекаются связные области объектов с высокой и низкой степенью поляризации, в зависимости от значений пикселей на изображении степени поляризации выполняется разбиение, оптимизирующее процесс выделения областей объектов с низкой и высокой поляризацией. Затем отдельно оценивается целевая степень поляризации светового сигнала каждого объекта, что решает проблему ошибочной глобальной оценки сложных объектов в традиционных методах. Наконец проводится итеративная оптимизация изображения степени поляризации заднего рассеянного света для получения оптимальной области выбора. Эксперименты показывают значительное улучшение субъективного качества изображений: в первых двух группах экспериментов при низкой мутности по сравнению с исходным световым изображением объективный индекс EME повысился в среднем на 554%, контраст увеличился в среднем на 528%. В третьей группе экспериментов при низкой освещённости и высокой мутности EME увеличился на 379%, контраст — на 956%. Индекс оценки качества натуральных изображений NIQE показал хорошие результаты, изображения стали более естественными. Предложенный метод эффективнее традиционных восстанавливает мутные подводные изображения, увеличивает контрастность и снижает информационные потери, достигая лучшей чёткости изображения.

关键词

Затухание информации;Усиление контраста;Оптимизация разбиения;Итеративная оптимизация;Повышение чёткости изображения

阅读全文