CN111586293A - 一种根据海水浊度影响进行水下成像方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一种根据海水浊度影响进行水下成像方法及装置。其中，该方法包括：获取图像数据；根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出调整后的图像数据。本发明解决了目前现有技术中在采集水下图像数据的时候不考虑海水浊度的影响，导致图像数据采集不精确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及水下拍摄领域，具体而言，涉及一种一种根据海水浊度影响进行水下成像方法及装置。
背景技术
随着智能化水下拍摄设备的不断发展，人们对水下成像***所成像的质量和智能化程度要求越来越高。目前，针对海洋水下成像的设备在进行水下作业时，往往采用直接图像数据采集并进行图像输出，即所得到的图像数据为摄像头采集到的原始图像数据。
但是，现有技术中的水下成像设备进行拍摄成像时,经常对原始图像数据进行直接地水下摄像头拍照采集，而不会考虑海水环境本身对图像的影响，例如，海水浊度对采集到的图像进行影响的情况，那么这样直接采集到的图像数据其反映的图像精准度就会有所偏差，进而导致后续对图像进行分析时的分析不准确。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种一种根据海水浊度影响进行水下成像方法及装置，以至少解决目前现有技术中在采集水下图像数据的时候不考虑海水浊度的影响，导致图像数据采集不精确的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种根据海水浊度影响进行水下成像方法，包括：获取图像数据；根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出调整后的图像数据。
可选的，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：获取环境海水样本；根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
可选的，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
可选的，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
可选的，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
可选的，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种根据海水浊度影响进行水下成像装置，包括：获取模块，用于获取图像数据；调整模块，用于根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出模块，用于输出调整后的图像数据。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
在本发明实施例中，采用获取图像数据；根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出调整后的图像数据的方式，通过将海水浊度值的影响计算在内的方式，达到了在水下拍摄成像的时候考虑海水浊度值的影响的目的，进而解决了目前现有技术中在采集水下图像数据的时候不考虑海水浊度的影响，导致图像数据采集不精确的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种根据海水浊度影响进行水下成像方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种根据海水浊度影响进行水下成像装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
根据本发明实施例，提供了一种根据海水浊度影响进行水下成像方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种根据海水浊度影响进行水下成像方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取图像数据。
具体的，在海洋水下拍摄作业环境中，海水作为液体介质存在于被拍摄的物体与水下摄像机镜头之间，因此本发明实施例为了通过参考海水浊度值的影响达到精确和优化图像的目的，首先要进行图像的采集，该图像采集到的图像数据时水下摄像头对需要拍摄的物体直接进行拍照得到的原始图像数据，即未经过任何加工的图像数据。
可选的，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：获取环境海水样本；根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
具体的，在水下摄像头采集了需要进行水下拍摄物体的时候，由于拍摄物体与拍摄设备的摄像头之间存在海水介质，因此需要对海水的浊度值进行计算和考量，以便增加图像生成的精度。那么为了采集海水的浊度值，首先要采集水下摄像头周围的环境海水样本，然后通过采集到的环境海水样本来计算海水浊度值。
需要说明的是，浊度值是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度，它包括悬浮物对光的散射和溶质分子对光的吸收。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。浊度通常适用于天然水、饮用水和部分工业用水水质测定。测定浊度的水样应尽快测定，或者必须在4℃冷藏、24h内测定，测定前要激烈振摇水样并恢复到室温。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度，水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度。通常浊度越高，溶液越浑浊。[由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原来无色透明的水产生浑浊现象，其浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度的单位是用"度"来表示的，就是相当于1L的水中含有1mg.的SiO2(或是非曲直mg白陶土、硅藻土)时，所产生的浑浊程度为1度，或称杰克逊。浊度单位为JTU，1JTU＝1mg/L的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浊度是散射浊度单位NTU，也称TU。1NTU＝1JTU。最近，国际上认为，以乌洛托品－硫酸肼配制浊度标准重现性较好，选作各国统一标准FTU。1FTU＝1JTU。浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含量有关，而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要的水质指标。根据水的不同用途，对浑浊度有不同的要求，生活饮用水的浑浊度不得超过1NTU；要求循环冷却水处理的补充水浑浊度在2～5度；除盐水处理的进水(原水)浑浊度应小于3度；制造人造纤维要求水的浑浊度低于0.3度。由于构成浑浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的，并大都带有负电荷，所以不进行化学处理就不会沉降。在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。
还需要说明的是，本发明实施例可以是用浊度计来测定浊度值的。浊度计发出光线，使之穿过一段样品，并从与入射光呈90°的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射。这种散射光测量方法称作散射法。任何真正的浊度都必须按这种方式测量。浊度计既适用于野外和实验室内的测量，也适用于全天候的连续监测。可以设置浊度计，使之在所测浊度值超出安全标准时发出警报。
步骤S104，根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整。
可选的，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
具体的，在处理器的存储空间之内，本发明实施例的使用者可以设置预设浊度值，用于表征海水浊度对水下摄像设备的影响程度，当超过预设浊度值的时候，采集到的图像数据受海水浊度值的影响较大，需要进行图像的优化以便图像数据的亮度可以达到使用者的需求。因此，通过海水浊度值与预设浊度值在处理其中比较器里面的比较操作，生成比较结果，并通过该比较结果对是否进行图像数据的优化进行判断和实施。
可选的，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
可选的，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
具体的，当通过本发明实施例上述步骤判断出采集到的图像数据无法达到使用者的需求，即水下摄像设备采集到的图像数据收到海水浊度值影响较大，即海水浊度值大于所述预设浊度值，那么处理器会向图形处理芯片发出优化图像的信号，该信号可以是提升采集到图像数据的亮度值。因此，采集到的图像数据的亮度值提升到了处理器内被使用者预设好的亮度值，该预设的亮度值是可以满足使用者需求的图像数据的亮度值。
步骤S106，输出调整后的图像数据。
具体的，通过本发明实施例中的图像数据优化方法，排除了海水浊度值对原始采集图像的亮度影响，也因此在实施了图像数据亮度值处理过程之后，得到了符合使用者需求的图像数据。那么，将上述符合要求的图像数据进行输出，提供给使用者进行使用和分析就是对调整后的图像数据的输出操作。
可选的，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
具体的，为了让使用者分别水下摄像头采集到的图像哪张是被进行亮度处理，即参考了海水浊度值进行优化后的图像数据，处理器将本发明实施例检测到的当前海水浊度值附加到被优化的图像之上，以使得未被处理的原始图像与被处理过的考虑了海水浊度值影响的图像进行区分，方便使用者的使用，增加了使用者的体验。
实施例二
图2是根据本发明实施例的一种根据海水浊度影响进行水下成像装置的结构框图，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种根据海水浊度影响进行水下成像装置，包括：
获取模块20，用于获取图像数据。
具体的，在海洋水下拍摄作业环境中，海水作为液体介质存在于被拍摄的物体与水下摄像机镜头之间，因此本发明实施例为了通过参考海水浊度值得影响达到精确和优化图像的目的，首先要进行图像的采集，该图像采集到的图像数据时水下摄像头对需要拍摄的物体直接进行拍照得到的原始图像数据，即未经过任何加工的图像数据。
可选的，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：获取环境海水样本；根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
具体的，在水下摄像头采集了需要进行水下拍摄物体的时候，由于拍摄物体与拍摄设备的摄像头之间存在海水介质，因此需要对海水的浊度值进行计算和考量，以便增加图像生成的精度。那么为了采集海水的浊度值，首先要采集水下摄像头周围的环境海水样本，然后通过采集到的环境海水样本来计算海水浊度值。
需要说明的是，浊度值是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度，它包括悬浮物对光的散射和溶质分子对光的吸收。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。浊度通常适用于天然水、饮用水和部分工业用水水质测定。测定浊度的水样应尽快测定，或者必须在4℃冷藏、24h内测定，测定前要激烈振摇水样并恢复到室温。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度，水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度。通常浊度越高，溶液越浑浊。[由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原来无色透明的水产生浑浊现象，其浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度的单位是用"度"来表示的，就是相当于1L的水中含有1mg.的SiO2(或是非曲直mg白陶土、硅藻土)时，所产生的浑浊程度为1度，或称杰克逊。浊度单位为JTU，1JTU＝1mg/L的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浊度是散射浊度单位NTU，也称TU。1NTU＝1JTU。最近，国际上认为，以乌洛托品－硫酸肼配制浊度标准重现性较好，选作各国统一标准FTU。1FTU＝1JTU。浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含量有关，而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要的水质指标。根据水的不同用途，对浑浊度有不同的要求，生活饮用水的浑浊度不得超过1NTU；要求循环冷却水处理的补充水浑浊度在2～5度；除盐水处理的进水(原水)浑浊度应小于3度；制造人造纤维要求水的浑浊度低于0.3度。由于构成浑浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的，并大都带有负电荷，所以不进行化学处理就不会沉降。在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。
还需要说明的是，本发明实施例可以是用浊度计来测定浊度值的。浊度计发出光线，使之穿过一段样品，并从与入射光呈90°的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射。这种散射光测量方法称作散射法。任何真正的浊度都必须按这种方式测量。浊度计既适用于野外和实验室内的测量，也适用于全天候的连续监测。可以设置浊度计，使之在所测浊度值超出安全标准时发出警报。
调整模块22，用于根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整。
可选的，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
具体的，在处理器的存储空间之内，本发明实施例的使用者可以设置预设浊度值，用于表征海水浊度对水下摄像设备的影响程度，当超过预设浊度值的时候，采集到的图像数据受海水浊度值的影响较大，需要进行图像的优化以便图像数据的亮度可以达到使用者的需求。因此，通过海水浊度值与预设浊度值在处理其中比较器里面的比较操作，生成比较结果，并通过该比较结果对是否进行图像数据的优化进行判断和实施。
可选的，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
可选的，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
具体的，当通过本发明实施例上述步骤判断出采集到的图像数据无法达到使用者的需求，即水下摄像设备采集到的图像数据收到海水浊度值影响较大，即海水浊度值大于所述预设浊度值，那么处理器会向图形处理芯片发出优化图像的信号，该信号可以是提升采集到图像数据的亮度值。因此，采集到的图像数据的亮度值提升到了处理器内被使用者预设好的亮度值，该预设的亮度值是可以满足使用者需求的图像数据的亮度值。
输出模块24，用于输出调整后的图像数据。
具体的，通过本发明实施例中的图像数据优化方法，排除了海水浊度值对原始采集图像的亮度影响，也因此在实施了图像数据亮度值处理过程之后，得到了符合使用者需求的图像数据。那么，将上述符合要求的图像数据进行输出，提供给使用者进行使用和分析就是对调整后的图像数据的输出操作。
可选的，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
具体的，为了让使用者分别水下摄像头采集到的图像哪张是被进行亮度处理，即参考了海水浊度值进行优化后的图像数据，处理器将本发明实施例检测到的当前海水浊度值附加到被优化的图像之上，以使得未被处理的原始图像与被处理过的考虑了海水浊度值影响的图像进行区分，方便使用者的使用，增加了使用者的体验。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
具体的，该方法包括：获取图像数据；根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出调整后的图像数据。
可选的，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：获取环境海水样本；根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
可选的，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
可选的，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
可选的，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
可选的，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
具体的，该方法包括：获取图像数据；根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；输出调整后的图像数据。
可选的，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：获取环境海水样本；根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
可选的，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
可选的，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
可选的，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
可选的，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种根据海水浊度影响进行水下成像方法，其特征在于，包括：
获取图像数据；
根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；
输出调整后的图像数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取图像数据之后，所述方法还包括：
获取环境海水样本；
根据所述环境海水样本，计算所述海水浊度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整包括：
将所述海水浊度值与预设浊度值进行比较，生成比较结果；
根据所述比较结果，调整所述图像数据的亮度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比较结果包括以下其中之一者：所述海水浊度值大于所述预设浊度值、所述海水浊度值不大于所述预设浊度值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整所述图像数据的亮度值包括：提升所述图像数据的亮度值至预设亮度值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述输出调整后的图像数据之前，所述方法还包括：将所述海水浊度值标记在所述图像数据之上。
7.一种根据海水浊度影响进行水下成像装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取图像数据；
调整模块，用于根据海水浊度值，对所述图像数据进行预设调整；
输出模块，用于输出调整后的图像数据。
8.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
9.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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|---|---|---|---|
| CN202010334808.9A CN111586293A (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种根据海水浊度影响进行水下成像方法及装置 |
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| CN (1) | CN111586293A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022158611A1 (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-28 | 주식회사 포에스텍 | 초음파 센서를 활용한 수중 환경 영상의 보정 방법 |
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- 2020-04-24 CN CN202010334808.9A patent/CN111586293A/zh active Pending
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