彩色图像水下成像模型，分离背景光，利用retinex结合白平衡算法进行增强 matlab如何编写

彩色图像水下成像模型可以用以下公式表示：

I(u,v) = R(u,v) * E(u,v) * L(u,v)

其中，I(u,v) 是观测到的图像，R(u,v) 是反射率，E(u,v) 是入射光照度，L(u,v) 是背景光照度。

为了分离背景光，可以使用以下方法：

1. 计算图像的亮度值，可以使用以下公式：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

其中，R、G、B 分别是红、绿、蓝三个通道的亮度值。

2. 对亮度值进行高斯滤波，去除噪声。

3. 利用白平衡算法调整图像的色温和色彩平衡。

4. 对调整后的图像进行 Retinex 算法增强，可以使用以下 MATLAB 代码实现：

I = imread('input.jpg');
I = im2double(I);

% 计算图像亮度
Y = 0.299*I(:,:,1) + 0.587*I(:,:,2) + 0.114*I(:,:,3);

% 高斯滤波
Y = imgaussfilt(Y, 2);

% 白平衡调整
R_avg = mean(mean(I(:,:,1)));
G_avg = mean(mean(I(:,:,2)));
B_avg = mean(mean(I(:,:,3)));
K = (R_avg + G_avg + B_avg) / 3;
Kr = K / R_avg;
Kg = K / G_avg;
Kb = K / B_avg;
I(:,:,1) = I(:,:,1) * Kr;
I(:,:,2) = I(:,:,2) * Kg;
I(:,:,3) = I(:,:,3) * Kb;

% Retinex 增强
sigma = 50;
R = retinex(Y, sigma);
G = retinex(I(:,:,2), sigma);
B = retinex(I(:,:,3), sigma);
I_enhanced = cat(3, R, G, B);

% 显示增强后的图像
imshow(I_enhanced);

其中，Retinex 算法可以使用以下 MATLAB 函数实现：

function [R] = retinex(I, sigma)
    % 对数变换
    log_I = log(I);

    % 高斯滤波
    blurred_log_I = imgaussfilt(log_I, sigma);

    % 恢复原图像
    R = exp(log_I - blurred_log_I);
end