仪器仪表学报

作者：陈 哲，周 旭，沈 洁，徐立中

单位：陈 哲,1.河海大学计算机与信息学院,,周 旭,1.河海大学计算机与信息学院,,沈 洁,1.河海大学计算机与信息学院,,徐立中,1.河海大学计算机与信息学院,

关键词：水下图像恢复;梯度先验;水下成像模型;半二次优化

基金：中央高校基本科研业务费专项资金（B220202075）、国家自然科学基金（62073120）、江苏省自然科学基金（BK20201311）项目资助

由于水体对光线的吸收和散射作用,水下图像呈现出强衰减、高噪声和色彩畸变等问题,难以满足视觉观察和图像分析的需求。针对这一问题,提出了一种基于梯度先验的水下图像恢复方法,用以提高水下图像质量。首先,根据水下成像特性,建立水下图像梯度先验,水下图像中目标反射信息(水下清晰图层)的梯度大于散射噪声信息(水下噪声图层);其次,根据水下成像模型,对上述梯度先验进行表征建模;最后,建立水下图像的梯度分布优化函数,采用半二次优化方法分离出目标反信息,作为水下图像恢复结果。以UEIB和RUIE数据集为实验样本,与近年来所提出的5种水下图像处理方法进行比较,方法在定性和定量两类评价中均获得了出色的处理结果,峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和水下图像质量评价指标(UIQM)评价指标分别达到20.0665、0.6961和3.9029,均优于对比方法。因此,该方法能够有效地抑制水下图像噪声,提高水下图像的信噪比、清晰度和对比度。

来源：2022年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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