Восстановление изображений подводных объектов, искаженных неровной морской поверхностью

Аннотация

Предлагается метод аппроксимации мгновенной формы взволнованной поверхности как суперпозиции гармонических волн с неизвестными амплитудами, волновыми векторами и фазами. Эти неизвестные параметры определяются с использованием характеристик бликов, таких как их координаты и площади. Показывается, что при определённом соотношении числа гармоник и бликов эти неизвестные могут быть определены как решение выведенной системы нелинейных уравнений. Далее решена задача восстановления мгновенного изображения подводного объекта, искажённого поверхностным волнением. Разработан алгоритм восстановления искажённого волнением исходного изображения, основанный на аппроксимации мгновенной формы взволнованной поверхности. Проведён натурный эксперимент, результаты которого показали работоспособность метода. Отмечаются причины, затрудняющие достаточно хорошее восстановление, и пути устранения этих затруднений. Показывается, что при априори известной форме объекта глубину его нахождения можно определить по критерии: «как глубина наилучшего восстановления формы объекта». Добавление к разработанному алгоритму модулей, учитывающих рассеяние и поглощение света в атмосфере и в морской воде, позволит применить его для коррекций изображений подводных объектов, снятых с летательных аппаратов.