水下结构状态观测中的悬浮杂质遮挡消除方法

作     者：徐永兵 周亚琴 叶倩 贾江灿 王菂 Xu Yongbing;Zhou Yaqin;Ye Qian;Jia Jiangcan;Wang Di

作者机构：山东省水利勘测设计院有限公司山东济南250013 河海大学信息科学与工程学院江苏常州213022 山东省水利勘测设计院有限公司济南市数字孪生与智慧水利重点实验室山东济南250013 

基　　金：国家自然科学基金(62201197) 中国博士后科学基金(2023M730918) 中央高校基本科研业务费专项资金(B220201037) 江苏省卓越博士后计划(305375) 济南市数字孪生与智慧水利重点实验室开放研究基金(37H2022KY040113) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2023年第43卷第24期

页      码：112-126页

摘      要：水下结构状态视觉检测过程中,观测相机镜头易受到水体中枯叶、藻类等悬浮杂质遮挡,导致水下结构表观影像信息丢失,影响检测效果。针对该问题,利用水下视频序列中的帧内空间信息与帧间运动信息,提出一种悬浮杂质遮挡消除方法。根据相邻帧间的光流场分布信息,提出位移补偿策略,消除相机移动导致的帧间背景偏移;结合悬浮杂质成像特性,建立动态视觉感知模型,在对齐后的相邻帧基础上,实现不同形态悬浮杂质的准确检测;构建一种混合引导修复模型,确立帧间最优互补信息,还原悬浮杂质遮挡区域。在构建的真实与合成数据集上的测试结果表明,本文方法能够准确检测并消除悬浮杂质的遮挡,处理后的图像质量在多项指标上均得到明显提升。

主 题 词：水下图像复原 悬浮杂质遮挡消除 位移补偿 动态视觉感知 混合引导模型 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS231118

馆 藏 号：203125200...