(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日

(21)申请号 201910215474.0

(22)申请日 2019.03.21

(71)申请人 青岛大学地址 266061 山东省青岛市崂山区香港东路7号

(72)发明人 侯国家　李景明　端金鸣　潘振宽　

(74)专利代理机构 青岛高晓专利事务所(普通合伙) 37104代理人 于正河

(51)Int.Cl.G06T 5/00(2006.01)

(54)发明名称一种基于曲率项的水下图像盲复原变分方法(57)摘要本发明属于数字图像处理技术领域，涉及一种基于曲率项的水下图像复原变分方法，引入曲率项控制全变分规则项的扩散、根据水下成像物理模型和Retinex模型重建数据项，建立基于曲率项的水下图像变分盲复原模型，并基于交替方向乘子法，巧妙设计辅助变量，实现能量方程最小化极值问题的快速求解，从而实现水下图像的盲复原，减少了计算的复杂度，在实现去雾、去噪、提升图像对比度的同时，也能很好的保持图像边缘信息，

具有良好的实际应用价值。

权利要求书3页 说明书8页 附图5页CN 109949244 A2019.06.28

CN 109949244

A1.一种基于曲率项的水下图像盲复原变分方法，其特征在于具体步骤为：

(1)先输入水下图像I，采用暗通道先验算法求出输入图像的暗通道图，选取最亮的前

0.1％的像素值作为全局背景光；

(2)由暗通道图求出红色通道的透射率图tr,基于Jaffe-McGlamery模型，再根据波长衰减系数之间的关系求出蓝通道的透射

率图tg和绿通道的透射率图tb,其中λc,c∈{R,G,B}代表红光、绿光和蓝光的波长，m＝-

0.00113,i＝1.62517,βk,k∈{g,b}代表绿光与蓝光在水下的衰减系数，βr为红光在水下的

衰减系数；

(3)将Retinex模型变形如下：

S＝L·R

s＝log(S),l＝log(L),r＝log(R)

s＝l+r

将水下成像模型变形如下：

I(x,y)＝t(x,y)·J(x,y)+(1-t(x,y))·B

将两个模型进行融合变形如下：

s＝log(B-J)；l＝log(B-I)；

其中S为观察到的图像，L表示照度分量，R表示反射分量；I为获取的水下图像，t为透射

率图，J为复原后的水下图像，B为全局背景光；(4)设计基于曲率项的水下图像变分复原方法的规则项和数据项|s-l-r|2以及|r-

r0|2,用于控制迭代过程中r与初始值相近；为r的TV项,为s的TV项,r0为Retinex模

型变换得来的r的初始值,t0为透射率图的初始值；(5)建立基于曲率项的水下图像变分盲复原能量方程为：

其中,Ω为水下图像区域,与为复原区域的规则项,α和β为规则项的惩罚参数,

|s-l-r|2为数据项,μ为约束项|r-r0|2的惩罚参数；(6)引入辅助变量

步骤(5)的能量方程转换为:权　利　要　求　书1/3页

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