[發明專利]一種基于灰度圖像的隕石坑檢測方法

無效

• 申請號: 201310013831.8
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103093463A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 丁萌;魏麗;王西超;曹云峰;吳慶憲
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于灰度圖像的隕石坑檢測方法，其特征在于,所述隕石坑檢測方法步驟如下：

步驟A，隕石坑候選區域確定

所述隕石坑候選區域確定就是在整個待檢測圖像范圍內，提取出包含至少一個隕石坑的子區域；將原圖像分成若干個區域，去除不包括隕石坑的平整區域，將包含隕石坑的區域單獨提取出來；在提取出的區域內進行隕石坑檢測；

步驟B，隕石坑區域初提取

首先對每一個隕石坑候選區域通過Bandeira邊緣檢測和去噪處理獲取隕石坑候選區域的二值邊緣圖像，利用基于亮、暗邊緣的弦中點Hough變換方法，對每個隕石坑邊緣與圓形進行擬合，得到每個隕石坑的中心點坐標和半徑；

步驟C，隕石坑確定

根據擬合出的隕石坑的中心點坐標和半徑，獲取每一個隕石坑正方形區域，利用模板匹配的方法進行隕石坑確定。

2.根據權利要求1所述的一種基于灰度圖像的隕石坑檢測方法，其特征在于，所述步驟A隕石坑候選區域確定的步驟如下：

步驟A-1，計算圖像中每一個像素點處x方向上的梯度I_x(x,y)和y方向上的梯度I_y(x,y)；其計算公式為：

Ix(x,y)=I(x+,y)-I(x-1,y)2]]>

Iy(x,y)=I(x,y+1)-I(x,y-1)2]]>

其中，I(x,y)表示圖像中灰度值的連續函數，(x,y)為像素點坐標；

步驟A-2，根據下式構建矩陣G，；

G=ΣW1(Ix(x,y))2ΣW1Ix(x,y)Iy(x,y)ΣW1Iy(x,y)Ix(x,y)ΣW1(Iy(x,y))2]]>

其中W1表示以像素點（x,y）為中心的圖像窗口，窗口大小為7×7；

步驟A-3，計算矩陣G的特征值，選取其中最小的特征值λ₁：

步驟A-4，根據閾值λ_t確定滿足要求的像素點坐標：

遍歷每個像素點計算其圖像窗口的特征值λ₁，標注出所有滿足λ₁≥λ_t的像素點，得到滿足要求的像素點坐標；λ_t為預先確定的閾值；

步驟A-5，根據像素點坐標得到二值圖像，確定每個獨立區域，得到隕石坑候選區域尺寸；由于滿足要求的像素點反映的是一個大小為W1的窗口區域，將所有滿足要求的窗口區域像素值置為1，其他區域像素值置為0，得到一個二值圖像，利用每個獨立區域中所有像素點坐標中的最大、最小行、列坐標即可確定隕石坑候選區域的尺寸。

3.根據權利要求1所述的一種基于灰度圖像的隕石坑檢測方法，其特征在于，所述步驟B中基于亮、暗邊緣的弦中點Hough變換方法，其過程是：

步驟B-1，根據二值圖像確定像素值為1的單聯通區域的數量，并標記出每個獨立的單聯通區域；

步驟B-2，取出任意兩個單聯通區域，利用弦中點Hough變換方法計算中心點和半徑；

步驟B-3，重復步驟B-2，直到所有單聯通區域處理完成，得到每個隕石坑的中心點坐標和半徑。