水下图像是获取海洋信息的重要手段之一,由于水体对光能量有着较强的吸收作用和散射作用,造成水下图像对比度下降,颜色失真和细节模糊等。针对上述问题,本文从不同思路出发,提出两种水下图像清晰化方案,具体如下:基于暗通道先验的方法用于水下图像复原时导致透射率估计值偏高、背景光偏小等现象,而基于Retinex理论的图像增强方法未考虑水下图像成像过程;针对上述问题,本文提出一种有效的水下图像清晰化方案。首先基于统计方法提出一种基于颜色基调的颜色校正方法;然后针对暗通道先验求取透射率缺陷,先利用边界约束求初始透射率,再使用自适应维纳滤波进行优化;最后,基于Retinex理论框架,提出基于加权L₁正则化方法对亮度层进行增强。实验结果表明,该算法可有效去除颜色失真,而且能够大幅提升图像的对比度和清晰度。针对基于新光学成像模型用于水下图像复原时出现的问题,本文提出先提高图像可见度再提高图像对比度的思路。首先针对其未考虑红通道对暗通道估计的影响,通过设置阈值判断是否将红通道信息加入暗通道先验;而对其未考虑人工光源因素,本文将饱和度指标加入暗通道先验以减弱人工光源的影响;论文还根据三通道衰减系数比估计衰减比,弥补了目前假设蓝绿通道衰减比一致的不足;最后,再对图像进行对比度增强和非局部均值去噪。实验结果表明,相对于目前的主流算法,本文方法可获得更佳的视觉效果。