Underwater image restoration technology： Current research status and future trends

ZHA Fusheng; LÜ Pin; GUO Wei; WANG Pengfei; SUN Lining

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20250138

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Underwater image restoration technology： Current research status and future trends

Column of vision perception and control of robot(Contributing editor:YUAN Xiaofang ) | 更新时间：2026-01-19

- Underwater image restoration technology： Current research status and future trends
- Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni Vol. 65, Issue 1, Pages: 1-12(2026)
- 作者机构：
  
  哈尔滨工业大学 / 机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江哈尔滨 150001
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20250138
  CLC： P74
- Received：22 July 2025，
  
  Revised：2025-08-26，
  
  Accepted：03 September 2025，
  
  Online First：23 September 2025，
  
  Published：25 January 2026
- 稿件说明：
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查富生,吕品,郭伟等.水下退化图像恢复技术：研究现状与未来趋势[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(01):1-12.

ZHA Fusheng,LÜ Pin,GUO Wei,et al.Underwater image restoration technology： Current research status and future trends[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(01):1-12.
查富生,吕品,郭伟等.水下退化图像恢复技术：研究现状与未来趋势[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(01):1-12. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20250138.

ZHA Fusheng,LÜ Pin,GUO Wei,et al.Underwater image restoration technology： Current research status and future trends[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(01):1-12. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20250138.

摘要

高质量的水下视觉图像输入先验信息对于水下机器人完成多种作业任务至关重要。文中首先分析水下图像退化成因，从原理上解释常见的图像退化类型，并引出了退化恢复的两种途径：水下图像增强和水下相机标定。其次，系统梳理了水下图像增强方法的研究现状、现有水下数据集以及水下图像质量评价体系。随后，总结了水下相机标定方法及其优点与不足。最后，对水下退化恢复技术的未来研究趋势进行综述，涉及增强算法的鲁棒性和泛化能力、多传感器融合与高级视觉任务集成等领域。

Abstract

High-quality underwater visual image input prior information is crucial for underwater robots to accomplish various operational tasks. This paper first analyzes the causes of underwater image degradation，explaining different types of common image degradation from theoretical principles， and introduces two approaches to degradation recovery：underwater image enhancement and underwater camera calibration. Secondly， it systematically reviews the current research status of underwater image enhancement methods，existing underwater datasets，and underwater image quality evaluation systems. Subsequently，it summarizes underwater camera calibration methods， along with their advantages and limitations. Finally， the paper presents future research trends in underwater degradation recovery technology，including the robustness and generalization capability of enhancement algorithms， multi-sensor fusion， and integration with high-level vision tasks.

关键词

Keywords

references

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