[發明專利]一種海面艦船目標檢測方法

有效

• 申請號: 201410317291.7
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104077777B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 呂科;張毅飛;潘衛國;董繼陽;代雙鳳;翟銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧

1.一種海面艦船目標檢測方法，其包括以下步驟：

1)采用基于掃描線檢測的海陸模板自動分割方法，生成與原遙感圖像同樣大小的海陸分割模板，其包括：

①輸入待檢測的高分辨率可見光港口遙感圖像，根據基于像素面積相關的重采樣處理方法，進行重采樣處理；

②針對重采樣處理后的港口遙感圖像，采用基于掃描線的海面區域種子點檢測方法，檢測海面區域種子點；

③根據步驟②得到的海面區域初始種子點，利用區域增長算法查找連通區域內所有灰度值滿足以下條件的點：該點像素灰度與毗鄰種子點灰度差值在2以內、且與初始種子點灰度差值在8以內，標記滿足此條件的像素點為海面區域，其它區域置為陸地區域；

④對步驟3)得到的海陸區域進行二值化，即將陸地區域灰度值置為255，將海面區域灰度值域置為0；

⑤對二值化處理結果進行形態學處理，即一次腐蝕操作和一次膨脹操作，得到港口遙感圖像采用重采樣處理后的海陸分割模板；

⑥對由步驟⑤得到的重采樣處理后的海陸分割模板，根據基于像素面積相關的重采樣處理方法插值，得到與原遙感圖像同樣大小的海陸分割模板；

2)利用步驟1)得到的海陸分割模板對原港口遙感圖像進行匹配，得到每個連通區域最小外接矩形，其包括：

①將海陸分割模板上標記為陸地的部分，在原港口遙感圖像對應的陸地區域灰度值置為0；而將海陸分割模板上標記為海面的部分，在原港口遙感圖像對應的海面區域灰度值保持不變，由此得到海面區域圖像；

②在海面區域圖像上，采用區域增長算法對海水部分進行標記；

③通過二值化，對標記的海水區域灰度值置為0，其它部分灰度值置為255，得到海面物體的圖像；

④利用連通區域處理方法，得到每個候選海面目標連通區域；

⑤利用查找連通區域的最小外接矩形方法，得到每個連通區域最小外接矩形；

3)對經過步驟2)得到每個連通區域最小外接矩形，進行篩選，確定海面艦船目標，其包括：

①以最小外接矩形的寬度、長度和長寬比參數作為連通區域的參數；

②設定連通區域最小外接矩形的寬度、長寬比和連通區域的形狀三個特征參數的閾值限制，滿足以上三個篩選參數閾值限制的海面分離目標連通區域即為海面艦船目標。

2.如權利要求1所述的一種海面艦船目標檢測方法，其特征在于：其中步驟1)的步驟②中，所述檢測海面區域種子點的過程包括以下步驟：

a、自上而下逐行掃描重采樣處理后的港口遙感圖像，首先掃描第一行；

b、判斷掃描該行中無效像素點的數目，其中N為該行像素數：

若無效像素點的數目大于或等于N/10，則將該行定為無效行，掃描下一行，回到步驟b；

若無效像素點的數目小于N/10，則對該行灰度由前向后做差分，即當前像素點灰度值減去后一個像素點的灰度值，其差值的絕對值為差分值，將每行最后一個像素點的差分值置為0；

c、考察差分結果，在差分的結果中，如果差分值小于2則置為0；

d、判斷差分值為0的連續像素數目是否超過N/5：

如果超過，則認為出現連續的平坦區域，即為海面區域，取此時的像素作為海面區域初始種子點，進入步驟1)的步驟③；

否則，掃描下一行，回到步驟b，直到完成最后一行的掃描。

3.如權利要求1或2所述的一種海面艦船目標檢測方法，其特征在于：其中步驟3)的步驟①或步驟②中，所述的連通區域的形狀參數F定義如下：

F＝||B||²/4πA，

其中，B為連通區域的周長，A為連通區域的面積。

4.如權利要求1或2所述的一種海面艦船目標檢測方法，其特征在于：其中步驟3)的步驟②中，所述設定連通區域最小外接矩形的寬度、長寬比和連通區域的形狀三個特征參數的閾值限制，是根據艦船目標的先驗知識。

5.如權利要求3所述的一種海面艦船目標檢測方法，其特征在于：其中步驟3)的步驟②中，所述設定連通區域最小外接矩形的寬度、長寬比和連通區域的形狀三個特征參數的閾值限制，是根據艦船目標的先驗知識。