公开(公告)号：CN118446933A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410549702.9

申请日：2024-05-06

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学顺德创新学院

Inventor： 庄培显 ,  张新恒 ,  李擎 ,  李江昀 ,  童俊杰 ,  王唯臻 ,  史浩杰 ,  孙仕杰

IPC: G06T5/77 ,  G06T7/90

Abstract: 本发明提供一种基于信息熵保真和多阶光照先验的水下图像增强方法，包括：输入低照度水下图像，从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间；对亮度通道进行处理，包括：根据Retinex变分模型将亮度通道分解为光照和反射率，对数据保真进行信息熵的非高斯建模；对光照多阶梯度及反射率一阶梯度进行稀疏先验约束；采用交替方向乘子法将上述联合优化问题分解为反射率和光照两个子问题，利用半二次优化方法对两个子问题分别进行迭代更新与求解，得到增强后的光照和反射率；两者进行逐个像素点相乘，得到增强后的亮度通道，与原始色度通道及饱和度通道合并，再从HSV颜色空间转换回RGB颜色空间，从而实现低照度水下图像的增强。

公开(公告)号：CN117934340B

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202410342527.6

申请日：2024-03-25

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学顺德创新学院

Inventor： 庄培显 ,  李江昀 ,  张天翔 ,  王宏 ,  张新恒 ,  童俊杰

IPC: G06T5/77 ,  G06T5/60 ,  G06T7/90 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/048 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明提供一种基于深度展开网络的Retinex变分水下图像增强方法和装置，涉及水下图像增强技术领域，包括：输入水下降质图像；利用颜色白平衡方法进行颜色修正；将颜色修正后的水下图像的HSV颜色空间的亮度通道分解成反射率分量和光照分量，采用深度展开网络学习反射率分量和光照分量的各自图像先验及一阶梯度先验，通过交替迭代优化的网络展开方法得到反射率分量和光照分量的增强结果；利用伽马修正方法修正光照分量的增强结果；将反射率分量的增强结果和伽马修正后的光照分量逐点相乘，得到增强后的亮度通道，合并增强后的亮度通道、HSV颜色空间的色度通道和饱和度通道，转换到RGB空间，得到最终的水下增强图像。本发明能高效地输出优质水下增强图像。

公开(公告)号：CN117934340A

公开(公告)日：2024-04-26

申请号：CN202410342527.6

申请日：2024-03-25

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学顺德创新学院

Inventor： 庄培显 ,  李江昀 ,  张天翔 ,  王宏 ,  张新恒 ,  童俊杰

IPC: G06T5/77 ,  G06T5/60 ,  G06T7/90 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/048 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明提供一种基于深度展开网络的Retinex变分水下图像增强方法和装置，涉及水下图像增强技术领域，包括：输入水下降质图像；利用颜色白平衡方法进行颜色修正；将颜色修正后的水下图像的HSV颜色空间的亮度通道分解成反射率分量和光照分量，采用深度展开网络学习反射率分量和光照分量的各自图像先验及一阶梯度先验，通过交替迭代优化的网络展开方法得到反射率分量和光照分量的增强结果；利用伽马修正方法修正光照分量的增强结果；将反射率分量的增强结果和伽马修正后的光照分量逐点相乘，得到增强后的亮度通道，合并增强后的亮度通道、HSV颜色空间的色度通道和饱和度通道，转换到RGB空间，得到最终的水下增强图像。本发明能高效地输出优质水下增强图像。

公开(公告)号：CN117474818A

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202311817383.7

申请日：2023-12-27

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 庄培显 ,  王宏 ,  李擎 ,  李江昀 ,  张天翔 ,  武雨田 ,  张新恒 ,  英子瑄 ,  钟祚栋

IPC: G06T5/90 ,  G06T5/50

Abstract: 本发明提供一种基于非参数贝叶斯景深估计的水下图像增强方法及装置，属于图像处理技术领域。所述方法包括：输入原始水下降质图像；采用基于归一化统计的颜色修正方法对所述原始水下降质图像进行预处理，以得到颜色修正水下图像；采用基于暗通道先验的自然图像去雾方法计算所述颜色修正水下图像的初始传输率与初始景深；构建非参数贝叶斯模型，对水下图像景深进行稀疏建模与估计；采用基于暗通道先验的自然图像去雾方法计算获得水下增强图像；将景深估计所计算的传输率与获得的水下增强图像进行多尺度融合，得到多尺度精细化的融合图像；将所述多尺度精细化的融合图像作为输出结果。本发明能够提升水下图像增强的性能。

公开(公告)号：CN119445352A

公开(公告)日：2025-02-14

申请号：CN202411531097.9

申请日：2024-10-30

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 庄培显 ,  童俊杰 ,  李擎 ,  李江昀 ,  张新恒 ,  顾桐 ,  王宸宇 ,  史浩杰

IPC: G06V20/05 ,  G06V10/25 ,  G06V10/56 ,  G06V10/50 ,  G06V10/82 ,  G06N3/042 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/096

Abstract: 本发明提供一种基于预处理和轻量级YOLOv5的水下鱼类目标检测方法及装置，涉及图像处理技术领域。所述方法包括两个阶段，第一阶段包括：输入水下降质图像；利用灰度世界假设算法对水下降质图像进行颜色矫正；利用对比度受限的自适应直方图均衡化算法增强颜色矫正后的水下图像的对比度；利用高斯滤波去除对比度增强后的水下图像的噪声及伪影。第二阶段包括：搭建教师‑学生知识蒸馏模型，利用预处理后的水下图像对教师端YOLOv5神经网络进行训练，将提取的知识迁移到学生端YOLOv5神经网络，得到轻量级YOLOv5神经网络；利用所述轻量级YOLOv5神经网络进行水下鱼类目标检测，从而提高水下鱼类目标检测的准确率。

公开(公告)号：CN117474818B

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202311817383.7

申请日：2023-12-27

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 庄培显 ,  王宏 ,  李擎 ,  李江昀 ,  张天翔 ,  武雨田 ,  张新恒 ,  英子瑄 ,  钟祚栋

IPC: G06T5/90 ,  G06T5/50

Abstract: 本发明提供一种基于非参数贝叶斯景深估计的水下图像增强方法及装置，属于图像处理技术领域。所述方法包括：输入原始水下降质图像；采用基于归一化统计的颜色修正方法对所述原始水下降质图像进行预处理，以得到颜色修正水下图像；采用基于暗通道先验的自然图像去雾方法计算所述颜色修正水下图像的初始传输率与初始景深；构建非参数贝叶斯模型，对水下图像景深进行稀疏建模与估计；采用基于暗通道先验的自然图像去雾方法计算获得水下增强图像；将景深估计所计算的传输率与获得的水下增强图像进行多尺度融合，得到多尺度精细化的融合图像；将所述多尺度精细化的融合图像作为输出结果。本发明能够提升水下图像增强的性能。