(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210555492.5 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 河南科技学院 地址 453003 河南省新乡市红旗区五一路 东段 (72)发明人 张卫东　李国厚　金松林　周玲　 郑颖　安金梁　曲培新　白林峰　 (74)专利代理 机构 郑州德勤知识产权代理有限 公司 41128 专利代理师 苏志洋 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 5/40(2006.01) G06T 7/90(2017.01) G06V 10/80(2022.01)G06V 20/05(2022.01) (54)发明名称 局部自适应的水 下图像颜色校正方法 (57)摘要 本发明提供了一种局部自适应的水下图像 颜色校正方法， 首先获取颜色失真水下图像， 统 计RGB三色通道总像素均值， 将其重定义为最大、 中间和最小三个颜色通道； 基于灰度世界假设建 立最小颜色损失准则并在三个颜色通道之间构 建颜色损失项， 对于最大颜色通道使用线性传输 策略处理； 对于中间颜色通道和最小颜色通道， 先构建补偿项进行迭代补偿， 再采用线性传输策 略处理中间颜色通道和最小颜色通道； 采用最大 衰减图估计策略估计原始 图像中衰减最严重的 颜色通道； 将细节图像和颜色传输图像， 最大衰 减图的引导下逐像素调整原始图像以获得颜色 校正图像。 该方法减少了颜色信息损失和灯光的 衰减， 适用性和鲁棒 性得以增强。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114820385 A 2022.07.29 CN 114820385 A 1.一种局部自适应的水 下图像颜色校正方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1)获取颜色失真水下图像， 将其分解为R、 G和B三色通道， 并统计每个颜色通道的 总像素均值， 根据总像素均值将其重 定义为最大、 中间和最小三个颜色通道； 步骤2)基于步骤1)中重定义的三个颜色通道， 基于灰度世界假设建立最小颜色损失准 则， 基于最小颜色损失准则在重 定义的三个颜色通道之间构建颜色损失项； 步骤3)对于步骤1)中重定义的三个颜色通道中的最大颜色通道， 使用线性传输策略扩 大最大颜色通道的动态范围； 步骤401)对于重定义的三个颜色通道中的中间颜色通道和最小颜色通道， 在最大颜色 通道与中间颜色通道之间、 最大颜色通道与最小颜色通道之间构建补偿项， 并利用补偿项 对中间颜色通道和最小颜色通道实施补偿； 步骤402)采用迭代补偿的方法使中间颜色通道和最小颜色通道满足颜色损失的约束 条件； 步骤403)采用线性传输策略扩大补偿后的中间颜色通道和最小颜色通道的动态范围， 结合步骤3)对最大颜色通道的处 理， 获得颜色传输图像； 步骤5)采用最大衰减图估计策略估计颜色失真水下图像的原始图像 中， R、 G和B三色通 道中衰减最 严重的颜色通道； 步骤6)将原始图像的细节图像和步骤403)中得到的颜色传输图像， 在步骤5)中得到的 最大衰减图的引导下， 逐像素调整原 始图像以获得颜色校正图像。 2.根据权利要求1所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤1) 中， 每个颜色通道的总像素均值的公式表示如下： 其中， H和W表示输入图像I的高和宽； 步骤2)中所述的颜色损失项的公式表示如下： 其中， 重定义的三个颜色通道分别为最大颜色通道Il、 中间颜色通道Im和最小颜色通道 Is， 和 分别表示重 定义的三个颜色通道Il、 Im和Is的平均像素值。 3.根据权利要求2所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤3) 中， 所述的线性传输策略公式表示如下： 其中， 是Il的颜色校正 通道； 和 分别表示输入图像的最小和最大像素值； 和 分别表示拉伸范围， 和 分别被设定为0和25 5； 步骤401)中， 最大颜色通道与中间颜色通道之间、 最大颜色通道与最小颜色通道之间 构建补偿项的公式表示如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114820385 A 2其中， 和 分别表示 Im和Is的颜色补偿通道。 4.根据权利要求3所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤402) 中， 所述的颜色损失的约束条件表示如下： 颜色损失约束的阈值被设定为0.01 ‑0.02。 5.根据权利要求5所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤403) 中的线性传输策略与步骤3)中的线性传输策略所使用的公式相同。 6.根据权利要求4所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤5) 中， 最大衰减图的求 解过程表示如下： 其中， γ和表示控制接收灯光强度的参数， 该参数被设定为1 ‑1.2。 7.根据权利要求6所述的局部自适应的水下图像颜色校正方法， 其特征在于： 步骤6) 中， 最大衰减图引导的融合过程如下： 其中， 表示通过步骤40 3)获得的颜色传输图像； 表示通过步骤5)获得最大衰减图； 表示最终的颜色校正图像； D表示细节图像， 其表达为Dc＝Ic‑Gc*Ic； 细节图像是从输入图像减去高斯核模糊的图像， *表示卷积 操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114820385 A 3