本文以水下光电成像技术为背景,设计了特定条件下必须的辅助照明系统用于提高成像质量。另外,针对水下图像衬度低、干扰因素多的特点,对系统拍摄的图像进行了处理。文中研究的水下摄像系统在浅水环境中作用距离能够达到6米以上,为今后进一步的水下成像技术的发展奠定了良好的基础。本文主要在以下几个方面进行了比较深入地研究:(1)分析了水中成像与大气中成像的光学特性差异并建立水下成像模型水中成像不同于大气中的特点主要在于:光在水中有较强的衰减、吸收和散射特性。这其中,散射作用对成像的影响尤为明显。因此,文章首先将建立有辅助光源条件下的成像系统模型,分析像面上光照度的3个部分的主要来源,即直线成像光束,前向散射光束和背向散射光束,为系统设计的实现提供理论支持。(2)辅助照明分系统设计首先针对系统的工作环境,分析白天和夜间浅水环境的光照度,并通过实验对比确定在怎样的条件下应当加入辅助照明分系统。然后,在上一章分析了水下成像理论模型的情况下,设计合适的照明方案,并通过实验予以论证。(3)水下目标图像提取技术研究分析了该系统实际拍到的水下图像的特性,针对水下图像衬度低、干扰因素多等特点,提出了一种适合水下运动目标的快速检测算法。利用线度指标检测是否有感兴趣的目标出现,实现了实时检测功能;利用小波变换对水下图像进行去噪处理;提出了基于小波多尺度边缘检测的水下图像处理算法,结合数学形态学运算和区域分割算法,把目标从背景中提取出来。