恭喜同济大学赵生捷获国家专利权
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龙图腾网恭喜同济大学申请的专利一种基于修正模型的水下图像复原方法、设备及存储介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN113888420B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111120277.4,技术领域涉及:G06T5/77;该发明授权一种基于修正模型的水下图像复原方法、设备及存储介质是由赵生捷;童佳燕;张林设计研发完成,并于2021-09-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于修正模型的水下图像复原方法、设备及存储介质在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于修正模型的水下图像复原方法、设备及存储介质,该方法包括以下步骤:步骤S1:基于衰减系数与深度信息z的高相关性,建立修正简化后的水下成像模型;步骤S2:基于给定的RGB图像,采用单目深度估计算法估算获得场景目标的相对深度信息,并结合水下能见度进行缩放,得到深度信息z的估计;步骤S3:将图像上所有像素点按深度值划分为N个距离区间,筛选计算获得后向散射信号的估计值步骤S4:采用局部光源估计算法估计直接信号衰减系数并通过指数二项式建模与深度信息z对进行拟合修正,从而得到复原后的图像Jc;步骤S5:对复原后的图像Jc进行白平衡处理。与现有技术相比,本发明具有适用性高、精度高等优点。
本发明授权一种基于修正模型的水下图像复原方法、设备及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种基于修正模型的水下图像复原方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤S1:基于直接信号衰减系数后向散射信号衰减系数与深度信息z的高相关性,建立修正简化后的水下成像模型;步骤S2:基于给定的RGB图像,采用单目深度估计算法估算获得场景目标的相对深度信息,并结合水下能见度进行缩放,得到深度信息z的估计;步骤S3:基于深度信息z的估计,将图像上的所有像素点按深度值划分为N个距离区间,并筛选各个距离区间內黑色或完全阴影区域的像素点,获得后向散射信号的估计值从而得到去除后向散射影响后的图像;步骤S4:针对去除后向散射影响后的图像,采用局部光源估计算法估计直接信号衰减系数并通过指数二项式建模与深度信息z对粗略估计值进行拟合修正,从而得到复原后的图像Jc;步骤S5:对复原后的图像Jc进行白平衡处理,从而获得最终的复原图像;所述步骤S1中修正简化后的水下成像模型为: 其中,Ic为水下相机获取到的视觉图像,Dc为直接信号量,Bc为后向散射信号量;Jc表示待求解的目标图像,表示环境光,z为深度信息,为直接信号衰减系数,为后向散射信号衰减系数;所述步骤S3包括以下步骤:步骤S31:基于深度信息z的估计的最大值和最小值,将图像所有像素点按深度值等跨度划分为N个相同大小的集合Ω={ω1,ω2,…ωN},对应N个不同深度区间的目标像素点;步骤S32:在N个集合中分别取R、G、B三个通道值均值位于前t%区间的像素点,构成集合Φ={φ1,φ2,…φN},满足: 其中,r,g,b分别为对应的R、G、B像素值;ωi为第i集合;该集合Φ中像素点满足不存在反射的光线的假定;步骤S33:以集合Φ中像素点的直接反射信号DcΦ将接近于0为拟合目标,结合后向散射信号BcΦ的定义,使用集合Φ中的像素点对输入图像的后向散射信号进行非线性建模拟合: 其中,为后向散射信号的估计值,表示环境光,为后向散射信号衰减系数,z为深度信息估计,IcΦ为水下相机获取到的视觉图像;所述步骤S4包括以下步骤:步骤S41:基于除去后向散射影响后的图像,使用局部光源估计算法估计得到局部光源映射并对进行估计,得到直接信号衰减系数的粗略估计值其表达式为: 其中,z为深度信息估计,为局部光源映射;步骤S42:基于估计得到的和深度信息z进行建模分析,使用二项指数模型进行拟合,拟合目标为:使建模值与估计值的误差最小化,其表达式为: 其中,a,b,c,d为该二项指数模型的参数,满足b0,d0,z为深度信息估计。
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