文档名：涉水视觉
摘要：地球表面有约71％的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(water-relatedvision)作为涉水光学技术在视觉领域的具象化体现,重点研究光与水的物质相互作用及跨介质传播过程中,涉水视觉影像信号智能处理与分析方面的科学问题,以及先进智能涉水视觉装备研制方面的工程技术问题.本文从"为什么大海是蓝色的?"这一具有普适意义的问题出发,系统介绍了水对光的吸收、散射、衰减作用机理,对涉水视觉任务造成的影响,以及现有的涉水图像处理与解析方法.本文基于水体光学特性及成像退化机理,介绍了团队在探索涉水成像和图像解析等涉水视觉关键技术及装备方面的成果,先后研制了全海深超高清相机"海瞳"、全海深3D相机、全海深高清摄像机等,形成了从色彩、强度、偏振、光谱等全方位、体系化的水下观测解析装备研制能力,填补了我国全海深光学视觉技术的空白,推动了我国涉水视觉领域技术的升级,应用价值和社会效益显著.
Abstract：Approximately71％oftheEarth'ssurfaceisencompassedbyaqueouselements,suchasrivers,lakes,andseas.Concurrently,terrestrialimagingcontendswiththeinfluenceofwaterintheformsofclouds,snow,rain,andfog.Notwithstanding,contemporarymachinevisionresearchandapplicationsystemspredominantlyconcentrateonvisualtaskswithinaerialandvacuumenvironments,leavingadearthofsystematicinvestigationintovisualtaskswithinvariousaquaticcontexts.Water-relatedvision,emblematicofwater-basedopticaltechnologyintherealmofvision,iscommittedtodissect-ingthescientificintricaciesoflight-waterinteractionsandtheirinter-mediumpropagation.Italsoentailsintelligentpro-cessingandanalysisofvisualimagesignalswithinaquaticsettings.Thisdisciplineconcurrentlyaddressesengineeringandtechnicalintricaciesintrinsictotheprogressionofadvanced,intelligentwater-relatedvisionapparatus.Embarkingfromthefundamentallysignificantscientificquery,"Whatisthereasonfortheocean'sbluecolor?"thispaperproffersanexhaustivesurveyencapsulatingtherepercussionsofseawater'slightabsorption,scattering,andattenuationmechanismsuponunder-watervisualtasks.Furthermore,thecurrentmethodologiesfortheprocessingandrefinementofsubaquaticimagesaresys-tematicallyexamined.Exploitingtheopticalattributesofwaterandfactorscontributingtoimagedegradation,thismanu-scriptunderscoresourteam'smilestonesinpioneeringindispensabletechnologiesforunderwaterimagingandimageanaly-sis.Substantialheadwayhasbeenachievedindevisingunderwaterobservationandanalyticalapparatus,encompassingthefull-ocean-depthultra-high-definitioncamera"Haitong,"thefull-ocean-depth3Dcamera,andthefull-ocean-depthhigh-def-initionvideocamera.Theseinnovationshavedistinctlyestablishedacomprehensiveandmethodicalproficiencyinopticaldetectionwithinsubmergedcontexts,encompassingvariablesofcolor,intensity,polarization,andspectralanalysis.ThiscollectiveendeavoreffectivelybridgesthegapinChina'sfull-ocean-depthopticaldetectiontechnology,propellingtheprog-ressofexplorationandtechnologicalinnovationwithinthedomainofwater-relatedvision,whichoffersremarkableapplica-tionvalueandsocietaladvantages.
作者：李学龙Author：LIXue-long
作者单位：西北工业大学光电与智能研究院,陕西西安710072;智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学),陕西西安710072
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：TP391
关键词：涉水视觉 涉水光学 多模态认知计算 机器视觉 图像视频信号处理 地外海洋
Keywords：water-relatedvision water-relatedoptics multi-modalcognitivecomputing machinevision imageandvideosignalprocessing extraterrestrialoceans
机标分类号：TP391.41TG806TJ765.4+1
在线出版日期：2024年6月26日
基金项目：涉水视觉[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(4)李学龙地球表面有约71％的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统...参考文献和引证文献
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