涉水影像增強技術是一類通過改變影像的像素值來改善視覺質量，提高對比度的非物理模型方法。該類方法往往不考慮涉水影像退化的光信號傳播作用物理過程，即忽略水體光學成像參數(shù)等先驗知識，通過圖像處理或者機器學習的方式來提升影像質量。

圖10.涉水影像增強技術

涉水影像質量評價是針對于水下影像退化機制的綜合影像質量評價標準。如何從視覺顯著性、認知心理學以及信息量度量的角度出發(fā)，需構建出更符合人類主觀感受的水下影像質量評價方法是未來值得探索的研究方向。 

圖11.多探測模態(tài)認知計算

視覺信息認知計算是指利用視覺信息來探測涉水環(huán)境，通過對涉水光學影像的處理實現(xiàn)涉水環(huán)境探測信息的認知計算。通過機器學習方法，分析水下光學與聲學多模態(tài)信息特性，從數(shù)據(jù)獲取端與數(shù)據(jù)處理端協(xié)同優(yōu)化多模態(tài)探測任務，采用搜集或者生成的方法不斷推進水下多模態(tài)信息數(shù)據(jù)集的擴充，構建水下多模態(tài)信息決策體系，提升多模態(tài)探測信息的融合及協(xié)同處理能力，推動水下探測及導航定位等工作的突破。 

涉水光學應用場景

為了獲得真實的海底環(huán)境，在水下安防的建設中，深海相機系統(tǒng)必不可少。深海相機可廣泛搭載于載人潛水器，水下機器人，著陸器等深海運載器，是深海資源勘測，深海礦產開發(fā)，海洋生態(tài)觀測及深海生物，化學活動觀測的必須手段。李學龍團隊研制了我國首套全海深高清相機“海瞳”，團隊完成的“全海深高清光學成像及影像處理系統(tǒng)”榮獲2019年中國光學工程學會科技進步獎一等獎。解決了深海高壓環(huán)境下高清視覺數(shù)據(jù)獲取的難題，攻破了全海深干艙密封，水下光學像差校正，色彩復原和水下圖像增強等關鍵技術。相機適用水深0至11000米，相關技術指標達到國際先進水平。2017年3月，“海瞳"全海深高清相機于跟隨“探索一號”完成了馬里亞納海溝科考任務，作為主相機曾4次下潛至七千米深度，3次下潛至萬米深度,最大潛深達10909米，完成我國深�？瓶际飞鲜状瓮瓿扇�海深的高清視頻獲取，并首次記錄了位于8152米深處的獅子魚，是當時觀測到魚類生存的最大深度，為馬里亞納海溝深淵的海洋生物，物理海洋等多學科研究提供了重要的原始數(shù)據(jù)。隨后研制的“海瞳Ⅱ”全海深高清相機，于2018年9月隨“探索一號”TS09航次再次進行了馬里亞納海溝科考任務，期間多次下潛，獲得諸多珍貴資料，填補海洋科研領域空白。

圖12.全海深高清相機及攝影直播系統(tǒng)