二十一世纪是海洋开发时代,对于陆地资源有限、人口众多,环境日趋恶化的中国来说,丰富的海洋资源能够在一定程度上大大缓解中国目前所面临的诸多困境,因此开发海洋是一项意义重大、影响深远的工程。但是现在人们对海洋的了解还是非常很浅的,所以如何合理有效地利用这个潜能无限的宝藏是摆在科学工作者面前的一个难题。由于水下环境复杂,成像条件恶劣,从水下拍摄到的图像往往淹没在各种噪声中。本文目的是尝试对真实水下图像进行图像增强,力求提高图像的对比度,改善图像质量。首先本文介绍了光对水下成像影响的光学特性、水下图像特点、海水的光吸收特性和光散射特性,以及海水介质的其它重要固有光学特性参数。分析了包括海水对于光线的吸收特性,散射特性以及海水总的吸收特性,在讨论海水的散射特性时,对纯水的散射和海水的特性进行了比较和对比,并且分析了海水的前向散射和后向散射不同的物理过程和成因。其次本文分析了图像增强的几种常见方法。其中包括空域点处理增强、空域滤波增强、频域滤波增强。空域点处理增强中介绍了灰度修改技术、直方图修正、图像问的运算；空域滤波增强中介绍了平滑滤波器和锐化滤波器；频域滤波增强中介绍了低通、高通、同态滤波。最后本文对真实的水下图像进行分析研究。通过对水下图像几个参数的推导,得知水体的功率谱密度函数为一个高通滤波函数。对水下试验图进行图像增强,实验分别用了直方图均衡化滤波和拉普拉斯锐化滤波两种方法。从实验结果图可知,两种效果对原始图像都有一定的图像增强效果,使原始水下模糊、低灰度值的图像变得更加清晰。