COLOR TRANSFER FOR UNDERWATER DEHAZING AND DEPTH ESTIMATION

论文:COLOR TRANSFER FOR UNDERWATER DEHAZING AND DEPTH ESTIMATION
作者:Codruta O. Ancuti
年份:2017年
期刊:IEEE

介绍

本文将有雾输入的颜色统计信息与参考图像的颜色统计对齐,参考图像也可以在水下捕获,但水衰减可忽略不计(使用在良好照明条件下拍摄的水下图像可获得最佳结果,此时水衰减会降低,参考图像应优先选择水衰减减少的在水下拍摄的图像,增强效果更自然)
(1)将参考图像的原始信息与输入图像的显着区域和边缘专有细节混合在一起,有助于减少输出图像中的伪像级别,保留通过应用标准color transfer过程可能丢失的输入细节。color transfer旨在促进显着区域的保存,以及通过从输入中减去保留边缘的平滑版本本身而获得的细节。
(2)通过反转McGlamery 的简化的水下图像形成模型的常规简化版本来恢复color transfer的图像。通过在color transfer的图像上使用暗通道先验,可以准确估算透射率和反向散射光。
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Color transfer进行水下去雾

参考图像转移的颜色:具有适当的,弱衰减的彩色光谱的特征。
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I:到达成像传感器的场景的总辐射度,J(x):每个图像坐标x处的场景的辐射度,d:观察者与场景之间的距离,η:衰减系数。 指数项e-ηd(x)=透射率t(x),B∞是颜色矢量,称为反向散射光。B∞t(x)与水下场景的深度图有关。(公式1无法捕获水下环境中颜色的非均匀衰减。因此需对水下图像进行预处理以减轻这种与颜色有关的衰减,使模型适用于水下场景)
由于水下介质会严重损失颜色信息,因此本文定义了颜色转移预处理步骤,以从可用的参考水下图像中转移此丢失的信息。
(1)根据提出的水下颜色转移程序增强了水下图像的颜色。
(2)暗通道先验(DCP)估计t(x)和B∞)。

A 水下成像中的color transfer

颜色转移是由两个观察结果引起的:
(1)DCP的传输受颜色通道衰减的影响很大。
(2)即使透射率被较好地估计,场景J的恢复的辐射也可能呈现不期望的颜色伪影。这是由于无法恢复衰减信息(尤其是水下红色通道)的事实。常见的白平衡解决方案,例如灰色世界,最大RGB ,灰色阴影或灰色边缘,因为它们的线性拉伸操作,会放大红色通道的颜色噪声。
(1)采用引导滤波将输入图像分为基础层和细节层。基础层包含输入的保留边缘的平滑版本,细节是通过从输入中减去基础层来计算的。颜色转移仅应用于基础层。
(2)将细节层添加到颜色转移过程的输出中。此步骤可确保在传输过程之后妥善保存输出详细信息。
与color transfer between images相比,本文调整参考图像,使其包括由显着区域和原始输入的细节引起的颜色变化。

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B 传输和反向散射估计

传输率估计:
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后向散射估计:
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y ∗:暗通道值高于第99.9个百分位数DC99.9的像素中最亮的像素的位置
PCQI:一种通用的盲测量,用于评估图像对比度
UCIQUE:一种专门用于水下图像评估的最新度量(度量越大,质量越好)
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结果

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