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申请/专利权人：山东省淡水渔业研究院(山东省淡水渔业监测中心)

摘要：本发明提出了一种用于渔业监测的水下图像增强方法，涉及计算机视觉领域。本发明提出了水下图像增强流程，包括收集水下图像数据、水下图像处理、建立水下图像信号模型、计算逆反射信号、生成质量的增强水下图像。本发明提供了一种高效的图像增强方法，能够以更少的计算成本实现高质量的水下图像增强，特别适用于用于渔业监测的水下图像的实时处理。

主权项：1.一种用于渔业监测的水下图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、收集水下图像数据，所述水下图像数据包含四种不同的鱼群图像；S2、对所述水下图像进行初步去噪、裁剪和颜色校正；S3、建立水下图像分析模型，将所述水下图像数据信号分解为初始信号和逆反射信号；S4、使用深度估计方法进行逆反射衰减计算,对所述水下图像进行一次图像处理；S5、根据逆反射衰减计算结果推演逆反射系数；S6、计算未衰减水下图像的三通道照明图，进行水下图像增强计算得到高质量的增强水下图像；S7、使用收集的水下图像数据对所述水下图像分析模型进行训练；S8、将训练好的水下图像分析模型部署在渔业监测系统中，实现对新输入水下图像的实时增强处理；所述步骤S4中，所述的一次图像处理具体为识别所述水下图像最暗区域计算逆反射衰减，具体公式为： 其中为单通道逆反射信号，为预估零衰减的水下图像信号，、、三项系数由非线性最小二乘拟合进行计算得到，由此计算水下图像的初始信号，并将设为新的；所述步骤S5中，所述的推演逆反射系数具体为：通过最小化衰减损失函数来优化照明图，使所述照明图符合物理模型，具体公式为： ，计算照明图，其中为可学习参数，为距水面的深度，为照明图，表示照明图的对数；所述步骤S6中，所述的水下图像增强计算具体为：采用双边网格上采样技术，对低分辨率水下图像下进行计算，生成高分辨率增强水下图像，首先在低分辨率下进行水下图像增强计算，低分辨率水下图像表示为，由计算而来，其中，为增强函数，为低分辨率的直接信号，为低分辨率的照明图，利用双边网格表示低分辨率增强结果，将映射到双边网格，计算，其中表示双边网格操作，通过双边网格上的插值操作，将低分辨率增强结果上采样到高分辨率增强结果，具体公式为： 其中，表示双边网格上的上采样操作，通过最小化衰减损失函数来计算照明图，对三个通道进行优化，得到估计的照明图，将估计的照明图用于水下图像增强，生成高质量的增强水下图像。

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