张铭钧，李煊，王玉甲

(哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)

水下微光成像技术在近距离水下作业中，相比其他探测技术具有明显优势，研究基于水下微光成像技术的图像分割方法对提高自主式水下机器人的作业能力具有重要的研究意义和实用价值［1］。

由于水介质对光线的散折射及吸收效应、水中杂质及水下照明条件等因素影响，水下图像存在对比度低、信噪比低、颜色分布不均等问题。作者采用文献［2］方法进行水下图像分割时发现，该方法对噪声有较好的抑制能力，但由于目标与背景间灰度级较为相似，分割结果中易出现目标与背景粘连等问题;文献［3］方法以饱和度S作为主分析通道，对不同颜色分量进行序列分割，作者在实验中发现，S分量受光照强度与光线入射角度影响较严重，由于球体目标表面感光程度不均匀，分割结果中易出现目标分离不完整等问题。文献［4］提出一种新的模糊谱聚类分割方法，该方法定义模糊相似性测量矩阵，并将该矩阵应用于谱聚类方法中，得到最终分割结果，作者在实验中发现，该方法迭代确定相似性测量矩阵的耗时较长，难以满足本课题水下作业的实时性要求(一般水下作业要求视觉系统处理时间为100 ～ 500 ms［5-6］，本课题要求水下视觉系统在200 ms内返回目标的定位信息)。本实验室前期研究了近海浅水环境中水下图像分割及目标提取方法［7］，该方法以H通道为主，并融合 S和I通道信息完成图像分割，采用该方法在水下灯照环境实验发现，由于S通道受光照强度及分布情况影响较大，融合S和I通道信息得到的图像存在目标物与背景粘连，进而导致分割失败。……