水下光学图像探测技术是海洋开发、探测常用的关键技术,而图像的颜色信息作为反应物体特性的重要信息,对于水下目标物体的识别和分类起到重要的指导作用。然而,由于光在水体中传播时,受到水体吸收和散射的影响,光能随着波长和水深度衰减,水下图像往往出现模糊不清,尤其是颜色出现偏差,这些水下图像就不能用于目标物体的识别和分类。因此,水下图像颜色的补偿校正对于水下物体的探测和观察至关重要。水下光学成像技术主要有传统的成像方法照相和摄像,以及依托于激光的方法,例如激光线扫描法等等。本文在两种水下光学成像方法的基础上,基于色度科学原理,提出了水下图像颜色补偿校正方法。论文第一章以研究背景为开始,介绍了主要的水下光学图像探测方法以及国内外的研究现状。总结了两种主要的水下图像处理技术,包括水下图像复原技术和水下图像增强方法,对国内外的水下图像处理技术研究现状做了综述。第二章对海洋光学理论、颜色科学原理、激光线扫描系统做了原理上的介绍。第三章和第四章是论文的主体部分,在两种水下光学成像方法：传统水下拍照和激光线扫描的基础上,分别对获取的水下图像颜色进行补偿校正。第三章是基于光谱测量的水下图像颜色校正方法,测量白光穿过不同水深的光谱,在CIEXYZ色度系统中计算三刺激值,依据水体物理衰减模型比尔定律得出三刺激值的衰减系数,进而将sRGB颜色空间中的水下图像通过颜色空间转换到CIEXYZ色度系统中,利用衰减系数对图像颜色补偿校正,最后再转换回到sRGB颜色空间显示、保存。最后对色差计算,与颜色补偿校正前相比,校正后的图像色差较小,证实了该方法的可行性。第四章是基于激光线扫描的水下图像颜色补偿校正,选择三个红绿蓝三个线激光作为主动光源,依次扫过目标物体,CCD接受扫描视频,得到目标物体三维信息的同时也带有物体的颜色信息,依据颜色混合原理,三个激光的波长作为三原色,白场为G1’1,建立激光颜色空间,激光颜色空间与常用的sRGB空间三原色的选择不同颜色混合时出现颜色偏差,需要激光颜色空间向sRGB空间的转换,从而对彩色三维重建图像颜色校正。为了补偿在水体中衰减的光,提出了图像颜色补偿校正的方案,首先利用测出的衰减系数对水下图像衰减补偿,然后进行基于颜色空间变换的图像颜色校正,在水深约20cm的水槽中进行了实验,实验中忽略衰减系数的影响,基于颜色混合、颜色空间变换原理进行颜色校正,通过对色板色差计算,色板灰度色校正较好,并且得到物体三维信息,物体尺寸可以精确到毫米量级。最后是对本论文工作的总结,提出了论文不足以及下一步的工作方向。