水下非均匀光照场景下的混凝土图像增强方法

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作   者：

林海涛;  王皓冉;  李永龙;  陈永灿;  张华; 

作者机构：

清华四川能源互联网研究院;  西南科技大学信息工程学院; 

关键词：

对比度引导;  混凝土图像增强;  图像畸变矫正;  水下测量; 

期刊名称：

清华大学学报(自然科学版)

i s s n：

1000-0054

年卷期：

2023 年 07 期

页   码：

1144-1152

摘   要：

检测水下基础设施混凝土表观缺陷是保障水下基础设施安全稳定运行的重要措施。使用遥控水下机器人(remote operated vehicle,ROV)采集混凝土表观图像是当前水下检测最高效的方式，然而ROV采集到的混凝土图像存在光照不均、色彩失衡、对比度差和边缘信息弱等问题。该文针对水下混凝土图像质量不佳的问题，提出了水下非均匀光照场景下的混凝土图像增强方法。首先采用图像修复技术(image inpainting technique,IIT)对图像局部高光区域进行修复；然后在暗通道图像增强方法的基础上引入图像对比度感知调节方法，选取不同窗口尺寸，在每个局部窗口区域中实现图像增强；最后采用自然图像质量评估、基于感知的图像质量评估、无参照物图像质量评估和水下彩色图像质量评估4个指标对增强后的图像进行评估。实验结果表明：该文提出的方法在多个对比指标中优于现有水下图像增强方法，能有效提升水下图像质量。