基于图像的水下三点激光测距方法研究 被引量：9

1

作者 胡波 张云菲 +4 位作者 吴超鹏 杨永 陈宗恒 宋宏 陶军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期113-122,共10页

基于光学成像原理和激光三角测距法,提出将三个点激光器与水下相机结合、根据水下光学图像对水下目标物距离进行测量的思路。建立了激光束与目标物垂直、与目标物之间存在旋转角、存在俯仰角三种情况下的三点激光测距理论模型,推导了目... 基于光学成像原理和激光三角测距法,提出将三个点激光器与水下相机结合、根据水下光学图像对水下目标物距离进行测量的思路。建立了激光束与目标物垂直、与目标物之间存在旋转角、存在俯仰角三种情况下的三点激光测距理论模型,推导了目标物距离与水下激光光斑图像之间的数学关系,在此基础上得到了三种情况下的三点激光测距公式。研制了系统样机,并通过空气中和水下的距离测量实验,测试了测距模型和定标算法的误差。实验结果显示,在8.4 m范围内,使用统一测距公式对距离进行测量时,测距误差最大值约为35 cm,平均测量误差小于15 cm。研究成果可望用于水下目标较近距离的精确测距。 展开更多

关键词 水下激光测距 水下光学成像 水下图像处理

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水下气泡光学图像识别方法（英文） 被引量：9

2

作者 张浩 李向春 +2 位作者 杨倩 吴承璇 雷卓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期262-268,共7页

针对水中气泡与固体悬浮微粒不易区分的问题,提出了一种基于Zernike矩与灰度计算的水下光学气泡图像识别方法。该方法主要分为图像划分、图像预处理和特征提取三个步骤。首先,获取水下悬浮微粒的图像,从中划分出单个气泡并选取部分样本... 针对水中气泡与固体悬浮微粒不易区分的问题,提出了一种基于Zernike矩与灰度计算的水下光学气泡图像识别方法。该方法主要分为图像划分、图像预处理和特征提取三个步骤。首先,获取水下悬浮微粒的图像,从中划分出单个气泡并选取部分样本;为了更好地提取与表示气泡轮廓与灰度特征,然后采用图像预处理方法增强气泡边缘特征,选择并构建气泡特征库;最后,采用Zernike矩计算悬浮微粒特征的相似度,区分圆形微粒与非圆形微粒,之后计算微粒中心与灰度变化趋势,辨别气泡与固体悬浮微粒。实验结果表明,在测试数据集上的气泡识别准确率达到94%。该方法不仅能够辨别圆形与非圆形微粒,而且能够融合灰度梯度计算方法以获取更好的结果。该方法从形状与灰度两个方面提取与辨别目标的特征信息,提高了气泡识别精度,具有较高的精确性与适用性。 展开更多

关键词 水下光学成像 气泡识别 ZERNIKE矩 梯度计算

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不同水质下光学偏振对距离选通成像目标识别距离的影响分析 被引量：2

3

作者 苏乐伟 段存丽 +6 位作者 孙亮 宋博 雷平顺 陈嘉男 何军 周燕 王新伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期202-212,共11页

水下光学成像技术对于海底资源勘测、海洋生态监测、水下搜索救援、水下考古等应用具有重要意义。相比传统水下摄像机,距离选通成像技术可以过滤选通切片外的后向散射噪声和环境背景噪声,实现高质量水下成像,但是在浑浊水体中仍然会受... 水下光学成像技术对于海底资源勘测、海洋生态监测、水下搜索救援、水下考古等应用具有重要意义。相比传统水下摄像机,距离选通成像技术可以过滤选通切片外的后向散射噪声和环境背景噪声,实现高质量水下成像,但是在浑浊水体中仍然会受切片内后向散射噪声影响,导致成像距离缩短。对此,开展了光学偏振与距离选通成像结合的水下偏振选通成像技术研究,利用后向散射光良好的保偏性去除选通切片范围内的后向散射噪声,提升目标识别距离。通过理论仿真和实验研究,对比分析了不同水质下距离选通成像和偏振选通成像目标识别距离的差异。发现存在临界衰减系数c0:当水体衰减系数小于等于c0时,光学偏振对于提升距离选通成像工作距离无效果;当水体衰减系数大于c0时,偏振可提升距离选通成像工作距离。实验中还发现,目标反射率会影响临界衰减系数。该研究有利于不同水质下距离选通成像的优化应用。 展开更多

关键词 水下光学成像 偏振距离选通成像 距离选通成像 偏振成像 信噪比 识别距离

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应用于海洋监测的水下变焦镜头设计 被引量：7

4

作者 马海宽 曹煊 +4 位作者 褚东志 吴宁 马然 张述伟 史倩 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第10期62-67,共6页

设计了大相对孔径的三档变焦光学系统来监控海洋生态监测仪器的工作状态。该系统的设计通过Zemax软件实现,总长度为200mm,系统采用6.4mm×4.8mm的CCD感光板,三档变焦焦距分别为8,14,28mm,变焦过程中相对孔径为1/1.4,短焦时最大视场... 设计了大相对孔径的三档变焦光学系统来监控海洋生态监测仪器的工作状态。该系统的设计通过Zemax软件实现,总长度为200mm,系统采用6.4mm×4.8mm的CCD感光板,三档变焦焦距分别为8,14,28mm,变焦过程中相对孔径为1/1.4,短焦时最大视场角为52°。最大视场角下,当奈奎斯特频率为42lp/mm时,系统的0视场的调制传递函数(MTF)值为0.8,0.707视场的平均MTF值为0.7,1视场的平均MTF值达0.6;10μm范围内,几何包围能量均在90%;畸变控制在合理的范围。该系统变焦比高、结构简单、相对孔径大,适用于海水中海洋生态监测仪器的监控,能够及时地反馈海洋生态监测仪器的工作状态信息,大大降低了海洋生态监测仪器的维护成本。 展开更多

关键词 海洋光学 水下光学成像 变焦系统

原文传递

基于OMAP3530的声/光一体化成像系统 被引量：5

5

作者 周天 徐剑 +2 位作者 李海森 魏波 胡洪涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2115-2120,共6页

本文主要研究基于OMAP3530高性能DSP芯片的水下声/光一体化成像系统实现,利用DSP核实现多子阵幅度-相位联合检测算法,根据DSP核计算出的深度值利用运行于PowerVR核中的OpenGL ES库实现三维声学成像,利用ARM核实现光学图像采集以及辅助... 本文主要研究基于OMAP3530高性能DSP芯片的水下声/光一体化成像系统实现,利用DSP核实现多子阵幅度-相位联合检测算法,根据DSP核计算出的深度值利用运行于PowerVR核中的OpenGL ES库实现三维声学成像,利用ARM核实现光学图像采集以及辅助设备数据采集,并利用QT/E设计的人机交互界面对声学三维图像信息和光学成像信息同时进行实时显示。本方案充分发挥了OMAP处理器的三核性能。系统对松花湖实验数据进行有效处理,证明了系统技术方案的正确性和技术指标的先进性。 展开更多

关键词 水下声学成像 水下光学成像 OMAP3530 QT/E 水下目标探测

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水下图像采集存储、增强程序设计及验证

6

作者 陈祥子 刘柏言 +1 位作者 江高清 贠子平 《现代电子技术》 北大核心 2024年第5期65-69,共5页

水下光学成像探测技术是水下探测技术的重要组成部分,但水下环境错综复杂,直接或间接影响到水下图像采集过程和成像质量。文中基于LabVIEW软件设计水下图像采集存储和图像增强程序,利用LabVIEW视觉与运动采集组件和存储模块进行水下图... 水下光学成像探测技术是水下探测技术的重要组成部分,但水下环境错综复杂,直接或间接影响到水下图像采集过程和成像质量。文中基于LabVIEW软件设计水下图像采集存储和图像增强程序,利用LabVIEW视觉与运动采集组件和存储模块进行水下图像采集存储,利用NI视觉重构器和IMAQ视觉系统模块完成水下图像的增强,从而改善水下图像的对比度、RGB亮度及伽马校正,增强水下图像成像效果。经过多次测试验证,该程序具有性能稳定,水下图像存储及增强效果显著的特点,为水下图像采集存储、增强提供了新思路。 展开更多

关键词 水下光学成像 LabVIEW程序设计 图像采集 图像增强 NI视觉重构器 IMAQ视觉系统模块

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水下光场的迭代求解 被引量：3

7

作者 何大华 李阳阳 周少杰 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期297-305,共9页

水体对光线的散射是水下图像质量劣化的重要因素,为了定量分析在特定光源照射下水体散射的影响,建立了光线水下传输的散射模型,以此为基础推导出求解水下光场分布的Fredholm积分方程。在水中光线能量随距离的增大呈指数规律衰减,基于此... 水体对光线的散射是水下图像质量劣化的重要因素,为了定量分析在特定光源照射下水体散射的影响,建立了光线水下传输的散射模型,以此为基础推导出求解水下光场分布的Fredholm积分方程。在水中光线能量随距离的增大呈指数规律衰减,基于此,在水体体散射函数为常数的情况下,给出了有边界条件时该积分方程的数值迭代求解方法,得到高精度的水下光场分布。以太阳、均匀亮度天空、水下点光源以及空中点光源为例,分别给出了水面平静时的水下光场的计算结果。该求解方法可推广应用于任意光源配置、任意边界条件下的水下光场分布,为严格推导水体点扩展函数及调制传递函数奠定了基础。 展开更多

关键词 水下光电成像 水下光场 球面照度 体散射函数 FREDHOLM积分方程 数值计算

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用于海洋宏生物原位观测的水下激光雷达相机 被引量：3

8

作者 王新伟 孙亮 +7 位作者 雷平顺 陈嘉男 杨于清 张岳 钟鑫 何军 王敏敏 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期29-37,共9页

海洋宏生物原位"观"和"测"对于海洋生态环境、海洋生物资源和海底矿产资源的研究和评估具有重要的意义。目前用于海洋宏生物原位观察的传统水下摄像机存在目标辐射特性、水体光散射、距离信息丢失等导致的低对比度... 海洋宏生物原位"观"和"测"对于海洋生态环境、海洋生物资源和海底矿产资源的研究和评估具有重要的意义。目前用于海洋宏生物原位观察的传统水下摄像机存在目标辐射特性、水体光散射、距离信息丢失等导致的低对比度目标探测难的问题。针对此,提出了水下激光雷达相机,可以兼顾并超越传统激光扫描雷达与摄像机复合的技术方案,利用单一系统同时获得百万像素高对比度的二维强度图像和高分辨率的三维图像,且二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并介绍了基于该技术研制的"凤眼"系统,其光立体采样区体积可调,距离分辨率优于1 cm,像素数为1360×1024。自2018年起,"凤眼"在我国南海海域进行了4个航次的海上试验,获取了海底宏生物及微地形地貌图像,最大工作深度达到3291 m。 展开更多

关键词 水下光学成像 激光雷达相机 原位观测 低对比度目标 海洋宏生物

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利用偏振图像加权融合及CLAHE算法的水下成像方法 被引量：2

9

作者 王佳节 万敏杰 +4 位作者 张晓杰 龚晟 徐秀钰 顾国华 陈钱 《飞控与探测》 2023年第1期86-94,共9页

针对传统基于偏振差分原理的水下光学成像方法中,由于目标退偏振特性差异引起的图像中局部反射光损失的问题,提出了基于偏振图像加权融合与限制对比度自适应直方图均衡(CLAHE)算法的水下成像方法。一方面,将原始水下图像分解为偏振光强... 针对传统基于偏振差分原理的水下光学成像方法中,由于目标退偏振特性差异引起的图像中局部反射光损失的问题,提出了基于偏振图像加权融合与限制对比度自适应直方图均衡(CLAHE)算法的水下成像方法。一方面,将原始水下图像分解为偏振光强图像和非偏振光强图像,根据不同退偏振特性目标在两幅图像中的灰度值分布特点,设计相应的权重因子,对两幅图像进行加权融合,从而实现在压缩原始水下图像中散射光的同时保留更多目标反射光,提升整体目标反射光在融合图像中所占的比例。另一方面,为了进一步提升融合图像的对比度,利用CLAHE算法对融合图像进行处理。该算法能够在提升融合图像对比度的同时,有效避免图像噪声的放大。实验结果表明,相较于传统的偏振差分方法以及独立的直方图均衡算法,该算法能够有效提升水下图像的清晰度和对比度。 展开更多

关键词 水下光学成像 偏振差分成像 去散射 退偏振 加权融合 自适应直方图均衡

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短相干照明与偏振相结合的水下远距离成像 被引量：2

10

作者 张若兰 邵晶 +3 位作者 聂真威 吕占伟 王燕 孙树峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1485-1493,共9页

随着透明海洋战略的提出,低成本的凝视成像装备在水下光学成像中独具优势。然而,后向散射和成像目标难以分离,远距离凝视成像极为困难。更为严重的是,在采集到有效目标图像之前,过强的后向散射噪声已经使图像提前饱和,无法进行后续处理... 随着透明海洋战略的提出,低成本的凝视成像装备在水下光学成像中独具优势。然而,后向散射和成像目标难以分离,远距离凝视成像极为困难。更为严重的是,在采集到有效目标图像之前,过强的后向散射噪声已经使图像提前饱和,无法进行后续处理。本文提出了短相干照明与偏振成像相结合的水下远距离成像方法,利用短相干光源照明简化后向散射与成像目标的分离过程,同时,采用偏振技术有效抑制后向散射,防止图像提前饱和,保障目标图像的有效采集。为此,搭建了大型水下光学成像实验平台,并对22 m的远距离水下目标进行了成像试验研究。试验结果表明,该复合成像方法获得的图像信噪比由0.50 dB提高到13.57 dB,设备的抗提前饱和能力提高了1.42倍,优于传统的偏振成像,可以为大范围水下光学监控提供技术支撑。 展开更多

关键词 水下光学成像 后向散射分离 偏振成像 短相干 远距离成像

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基于激光选通成像技术的水下远距离目标智能识别系统研究 被引量：1

11

作者 谈宇光 +6 位作者 刘鹏 陈良培 陈帅宝 罗栋 何为 焦国华 陈巍 《集成技术》 2023年第2期39-52,共14页

由于水体对电磁波的吸收与散射,水下光学成像存在“看不远”和“看不清”的问题,而水下激光距离选通成像技术可以提高水下光学成像距离和图像对比度。该文介绍了以水下激光距离选通成像技术为基础的水下远距离目标智能识别系统研究。实... 由于水体对电磁波的吸收与散射,水下光学成像存在“看不远”和“看不清”的问题,而水下激光距离选通成像技术可以提高水下光学成像距离和图像对比度。该文介绍了以水下激光距离选通成像技术为基础的水下远距离目标智能识别系统研究。实验结果显示,成像距离超过7倍衰减长度。该研究结合深度学习算法,在功率受限的硬件条件下,实现了目标的准实时检测,检测速度达0.8 f/s。水下激光距离选通成像技术与深度学习算法的结合,有望实现水下光学成像“看得远”和“看得清”的同时,实现“看得快”和“看得准”。 展开更多

关键词 水下光学成像 选通成像 深度学习 目标检测

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基于融合逆透射率图的水下图像增强算法

12

作者 张剑钊 郭继昌 汪昱东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期921-929,共9页

针对水下图像质量退化严重的问题,提出一种端到端的基于融合逆透射率图的水下图像增强算法.将原始RGB图像和基于传统方法得到的逆透射率图分别输入到双流卷积神经网络的2个编码器中;通过跨模态特征融合模块使得2种图像信息充分融合互补... 针对水下图像质量退化严重的问题,提出一种端到端的基于融合逆透射率图的水下图像增强算法.将原始RGB图像和基于传统方法得到的逆透射率图分别输入到双流卷积神经网络的2个编码器中;通过跨模态特征融合模块使得2种图像信息充分融合互补,让网络更好地学习到水下光学成像的特点;通过特征增强模块,增强特征的表达能力;通过残差解码模块连接解码器和编码器,以补充和丰富RGB特征.通过逆透射率图的水下图像增强算法以及跨模态跨尺度的信息融合,由粗到细地进行逐级处理,最终输出增强后的RGB图像.实验结果表明,所提算法能够有效地提升水下图像视觉质量.综合主观评价和客观评价,所提算法优于所对比的白平衡WB、直方图均衡化HE、Water-Net、UGAN、UWCNN、Ucolor 6种算法. 展开更多

关键词 逆透射率图 水下图像增强 水下光学成像 双流卷积神经网络 特征融合

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激光水下光学成像的图像复原清晰化算法研究 被引量：1

13

作者 王红梅 《激光杂志》 北大核心 2016年第9期122-125,共4页

辽阔的海洋中蕴藏大量丰富的资源,对缓解我国资源、环境压力、人口等问题发挥着重要作用。海水中包含许多海洋浮游生物和各类微小颗粒,了解海洋信息是有效开发海洋资源的前提。因海洋环境比较复杂,水体对光具有强大的吸收和散射作用,在... 辽阔的海洋中蕴藏大量丰富的资源,对缓解我国资源、环境压力、人口等问题发挥着重要作用。海水中包含许多海洋浮游生物和各类微小颗粒,了解海洋信息是有效开发海洋资源的前提。因海洋环境比较复杂,水体对光具有强大的吸收和散射作用,在开放海洋资源过程中面临一系列问题。水下图像清晰化处理包含增加和复原两种方法,文中从复原角度对水下图像展开处理。从水下图像的特点和噪声分类入手,介绍维纳滤波、约束最小乘方滤波等内容。在前向散射和后向散射机理上,引入分层散射模型,借助IOP参数显示方式展开定量描述,这个模型与等功率谱图像复原法结合的水下图像复原处理,获得良好的效果。 展开更多

关键词 激光 水下光学成像 图像复原算法

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渤海海域水下光学成像规律研究 被引量：1

14

作者 杨睿 张荣文 付军 《气象水文海洋仪器》 2016年第1期8-10,共3页

通过对水下光学成像的特点和海水透明度的分析,得出可以通过研究海水相对透明度值的规律来研究水下光学成像规律;利用渤海海域的透明度规律,结合某型设备在渤海海域的使用情况,得出渤海海域水下光学成像能力呈年周期性变化,全渤海海域... 通过对水下光学成像的特点和海水透明度的分析,得出可以通过研究海水相对透明度值的规律来研究水下光学成像规律;利用渤海海域的透明度规律,结合某型设备在渤海海域的使用情况,得出渤海海域水下光学成像能力呈年周期性变化,全渤海海域水下光学成像能力较差。 展开更多

关键词 水下光学成像 透明度 周期性变化

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基于复原结构与增强纹理融合的水下图像清晰化 被引量：4

15

作者 林森 迟凯晨 唐延东 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期635-644,共10页

针对水体对光的吸收与散射作用,导致水下拍摄图像存在雾化现象、色彩失真等问题,提出一种基于复原结构与增强纹理融合的水下图像清晰化算法.首先,通过相对总变差模型将图像分解为结构层与纹理层;其次,基于背景光的高亮度与平坦特性及颜... 针对水体对光的吸收与散射作用,导致水下拍摄图像存在雾化现象、色彩失真等问题,提出一种基于复原结构与增强纹理融合的水下图像清晰化算法.首先,通过相对总变差模型将图像分解为结构层与纹理层;其次,基于背景光的高亮度与平坦特性及颜色信息计算背景光值,利用红色暗通道先验优化透射率,通过逆求解成像模型得到复原结构层;然后,提出将梯度平滑方法用于纹理层,在抑制噪声的同时有效增强纹理细节;最后,融合复原结构层与增强纹理层,得到清晰的水下图像.实验结果表明,所提出算法将复原与增强技术相结合,清晰化处理后的图像较好地去除了雾化现象,且色彩鲜明、细节丰富.相对于各比较算法,水下彩色图像质量评价指标提高16.09%,为水下机器人等工程实践提供了可行的参考. 展开更多

关键词 图像清晰化 水下光学成像模型 暗通道先验 梯度平滑 颜色校正 机器视觉

原文传递

基于全变分和颜色平衡的水下图像复原

16

作者 郝雅丽 侯国家 +2 位作者 李月梅 黄宝香 潘振宽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第16期129-136,共8页

针对水下图像存在的雾化、模糊和颜色失真问题,提出一种基于全变分和颜色平衡的水下图像复原方法。以完整水下光学成像模型为基础,分别结合四叉树细分法与光在水中传播特性估计背景光,利用水下中值暗通道先验估计透射率,并采用共轭梯度... 针对水下图像存在的雾化、模糊和颜色失真问题,提出一种基于全变分和颜色平衡的水下图像复原方法。以完整水下光学成像模型为基础,分别结合四叉树细分法与光在水中传播特性估计背景光,利用水下中值暗通道先验估计透射率,并采用共轭梯度和迭代最小二乘法估计模糊核。为提高计算效率,引入交替方向乘子法对变分能量方程进行逆求解得到去雾、去模糊的图像。在此基础上,在YCbCr空间采用颜色平衡算法对颜色通道进行补偿以校正色彩失真。与6种流行的水下图像增强和复原方法进行比较,实验结果表明,所提方法可以有效地去除雾化和模糊、校正色偏、恢复出清晰、色彩真实的水下图像。 展开更多

关键词 图像处理 水下图像复原 水下光学成像模型 全变分模型 颜色平衡

原文传递

水下图像处理技术研究综述 被引量：14

17

作者 林明星 代成刚 +2 位作者 董雪 张东 管志光 《测控技术》 2020年第8期7-20,共14页

随着自主式水下机器人的发展,水下探测技术成为新的研究热点。然而,吸收效应和散射效应导致水下获取的图像存在雾化和色彩偏差等缺陷。降质的水下图像在一定程度上降低了水下目标识别的准确性。为了改善水下图像质量,国内外学者对水下... 随着自主式水下机器人的发展,水下探测技术成为新的研究热点。然而,吸收效应和散射效应导致水下获取的图像存在雾化和色彩偏差等缺陷。降质的水下图像在一定程度上降低了水下目标识别的准确性。为了改善水下图像质量,国内外学者对水下图像处理方法进行了深入研究。因水下图像处理方法对提升水下目标识别准确性具有良好的促进作用,故其具有重要的研究与分析价值。介绍了水下成像模型,分析了水下图像视觉质量下降的原理;根据水下物理成像模型将水下图像处理方法分为水下图像增强与水下图像复原,并分别对两类方法的研究现状进行分析与归纳;最后,总结与讨论了各类方法的优缺点,并展望了未来的发展方向。 展开更多

关键词 水下光视觉成像 水下光视觉信号处理 水下图像增强 水下图像复原

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基于图像的水下相机阵列激光测距与拼接方法

18

作者 王惟潇 徐莹隽 +1 位作者 何小元 王澄非 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1229-1236,共8页

桥梁、大坝等结构涉水部分表观的病害检测过程中,病害参数的精确测量受到水下相机阵列与其距离的影响,并且常用的图像拼接方法依赖于显著特征点,对于上述情况,本文提出将水下相机阵列与激光器结合的方法,基于图像对物距进行测量并由激... 桥梁、大坝等结构涉水部分表观的病害检测过程中,病害参数的精确测量受到水下相机阵列与其距离的影响,并且常用的图像拼接方法依赖于显著特征点,对于上述情况,本文提出将水下相机阵列与激光器结合的方法,基于图像对物距进行测量并由激光辅助拼接图像阵列。根据激光光斑在图像中的位置,分别推导了水下相机阵列平面与被观测表面平行、存在旋转角和存在俯仰角三种情况下的激光测距公式,并且依次进行图像阵列校正、重叠区域计算和图像拼接。实验结果表明,三种情况下测距误差不超过2 mm,相对误差不超过1.5%,并且较好地实现了图像阵列的校正和拼接,在基础设施水下病害检测方面具有较大的应用前景。 展开更多

关键词 水下激光测距 水下光学阵列成像 水下图像处理 水下图像拼接

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基于改进条件生成对抗网络的水下图像增强方法 被引量：5

19

作者 彭晏飞 李健 +1 位作者 顾丽睿 张曼婷 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期768-776,共9页

光在水中传播使得红色光衰减严重,从而导致水下图像在颜色上出现偏绿或偏蓝的颜色色差。针对这一红色光衰减现象,提出了一种改进条件生成对抗网络的方法来对水下图像进行增强处理。首先使用动态阈值对原始图像进行初步颜色校正,之后利... 光在水中传播使得红色光衰减严重,从而导致水下图像在颜色上出现偏绿或偏蓝的颜色色差。针对这一红色光衰减现象,提出了一种改进条件生成对抗网络的方法来对水下图像进行增强处理。首先使用动态阈值对原始图像进行初步颜色校正,之后利用条件生成对抗网络在编码与解码连接处引入链接块学习水下图像与正常图像之间的映射关系来实现水下图像的色彩恢复,再使用双边滤波算法进行图像去噪,提高图像的可视性。在损失函数中引入L1与L2损失结合对图像颜色进行学习,同时加入焦点损失来解决样本比例高度不平衡现象。实验结果表明,此方法在水下图像的颜色失真和模糊方面都有很好的增强效果,获得了较好的视觉效果。 展开更多

关键词 水下光学图像 图像增强 条件生成对抗网络 残差网络

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基于单目光学图像的水下场景三维重建技术

20

作者 李双全 张奇贤 +2 位作者 姚海洋 李旭东 米建军 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第11期93-99,共7页

针对海洋环境复杂、水体光学性质特殊、数据收集困难以及单目光学图像结构化信息不全等关键问题,对近年重要的水下单目光学图像三维重建相关设备及理论方法进行了总结和分析,从3个方面剖析了水下单目光学图像的三维重建依然存在的问题,... 针对海洋环境复杂、水体光学性质特殊、数据收集困难以及单目光学图像结构化信息不全等关键问题,对近年重要的水下单目光学图像三维重建相关设备及理论方法进行了总结和分析,从3个方面剖析了水下单目光学图像的三维重建依然存在的问题,包括单目光学设备成熟度有待提升、水下单目光学物理性质研究不足、重建结果边缘精确度有待提升等。针对关键问题研制了水下光学距离选通相机设备,研究了基于深度学习的单目光学图像三维重建算法,据此总结了单目光学图像的水下场景三维重建未来可能的关键技术。 展开更多

关键词 水下光学图像 三维重建 单目图像 深度学习

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