由于海洋特殊的光學(xué)環(huán)境，不同波長的光在水介質(zhì)中因不同的傳播特性而導(dǎo)致水下傳感器采集的圖像出現(xiàn)顏色失真、視覺模糊以及對比度下降等特征。水下圖像是海洋信息的重要載體，其獲取與水下成像系統(tǒng)密切相關(guān)。
近年來，科學(xué)家們對水下成像開展了大量研究，相比改善成像系統(tǒng)設(shè)備所需的高昂代價(jià)，數(shù)字圖像處理的方式更為靈活、簡便且易于實(shí)現(xiàn)。
光電所楊平研究員團(tuán)隊(duì)提出了一種針對紅色分量衰減過重的水下圖像復(fù)原算法。該團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所合作，對渤海水域采集的典型圖樣進(jìn)行分析，利用不同波長在水下的不同衰減與散射特性，通過加權(quán)補(bǔ)償?shù)姆绞綇?fù)原紅色通道內(nèi)的強(qiáng)度信息，再通過引導(dǎo)濾波復(fù)原紅色通道內(nèi)的邊緣信息，補(bǔ)償圖像的色彩失真；然后在圖像強(qiáng)度數(shù)據(jù)分布的基礎(chǔ)上拉伸圖像的動(dòng)態(tài)范圍，增強(qiáng)對比度，提高圖像的視覺效果。
復(fù)原后的圖像色彩真實(shí)，整體對比度提高2倍以上，該算法在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)1280×810分辨率視頻的實(shí)時(shí)處理。該成果有望廣泛應(yīng)用于水下目標(biāo)檢測、海洋地理工程勘探以及海洋資源探索開發(fā)等領(lǐng)域中，若進(jìn)一步搭載水下機(jī)器人，將有更為廣闊的應(yīng)用前景。
該進(jìn)展發(fā)表于近期的《光電工程》上，相關(guān)鏈接：http://www.oejournal.org/J/OEA/Article/Details/A190111000003/CN
水下圖像復(fù)原