[發(fā)明專利]一種基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410317380.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN104063870A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂科;張毅飛;潘衛(wèi)國(guó);董繼陽;代雙鳳;翟銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像檢測(cè)方法及其應(yīng)用，特別是關(guān)于一種適用于高清遙感圖像的基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的基于海陸模板自動(dòng)分割的海面目標(biāo)檢測(cè)方法在實(shí)現(xiàn)海陸分離時(shí)，一般都采用基于閾值分割或基于紋理分割的方法。在處理高清晰、背景復(fù)雜、細(xì)節(jié)豐富的遙感圖像時(shí)，基于閾值分割的海陸模板自動(dòng)分割方法存在海陸邊界定位精度低、海面和陸地區(qū)域容易出現(xiàn)孔洞等問題；而基于紋理分割的海陸模板自動(dòng)分割在紋理特征提取時(shí)速度很慢，同時(shí)也存在定位精度差、海面和陸地區(qū)域容易出現(xiàn)孔洞的問題。因此針對(duì)高清晰、海陸背景復(fù)雜、細(xì)節(jié)豐富的遙感圖像，現(xiàn)有的基于閾值分割和基于紋理分割的海陸模板分割方法往往不能得到理想的結(jié)果，同時(shí)現(xiàn)有的檢測(cè)方法也不能快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜海陸背景下高清遙感圖像的海面目標(biāo)的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種提取速度快，適用于高清遙感圖像的基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法及其應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法，其包括以下步驟：1)輸入待檢測(cè)的高分辨率可見光港口遙感圖像，根據(jù)基于像素面積相關(guān)的重采樣處理方法，進(jìn)行重采樣處理；2)針對(duì)重采樣處理后的港口遙感圖像，采用基于掃描線的海面區(qū)域種子點(diǎn)檢測(cè)方法，檢測(cè)海面區(qū)域種子點(diǎn)；3)根據(jù)步驟2)得到的海面區(qū)域初始種子點(diǎn)，利用區(qū)域增長(zhǎng)算法查找鄰近區(qū)域內(nèi)所有灰度值滿足以下條件的點(diǎn)：該點(diǎn)像素灰度與毗鄰種子點(diǎn)灰度差值在2以內(nèi)、且與初始種子點(diǎn)灰度差值在8以內(nèi)，標(biāo)記滿足此條件的像素點(diǎn)為海面區(qū)域，其它區(qū)域置為陸地區(qū)域；4)對(duì)步驟3)得到的海陸區(qū)域進(jìn)行二值化，即將陸地區(qū)域灰度值置為255，將海面區(qū)域灰度值域置為0；5)對(duì)二值化處理結(jié)果進(jìn)行形態(tài)學(xué)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(duì)由步驟5)得到的重采樣處理后的海陸分割模板，根據(jù)基于像素面積相關(guān)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。

所述步驟2)中檢測(cè)海面區(qū)域種子點(diǎn)，包括以下步驟：①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；②判斷掃描該行中無效像素點(diǎn)的數(shù)目：若無效像素點(diǎn)的數(shù)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②，其中N為該行像素?cái)?shù)；若無效像素點(diǎn)的數(shù)目小于N/10，則對(duì)該行灰度由前向后做差分，每個(gè)像素點(diǎn)的差分結(jié)果記為差分值，將每行最后一個(gè)像素點(diǎn)的差分值置為0；③考察差分結(jié)果，在差分的結(jié)果中，如果差分值小于2則置為0；④判斷差分值為0的連續(xù)像素?cái)?shù)目是否超過N/5：如果超過，則認(rèn)為出現(xiàn)連續(xù)的平坦區(qū)域，即為海面區(qū)域，取此時(shí)的像素作為海面區(qū)域初始種子點(diǎn)，進(jìn)入所述步驟3)；否則，掃描下一行，回到步驟②，直到完成最后一行的掃描。

上述基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法在軍事領(lǐng)域的海面目標(biāo)篩選上的應(yīng)用。

上述基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法在民用領(lǐng)域的海面目標(biāo)篩選上的應(yīng)用。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明提出了一種基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法，其不但適用于復(fù)雜海陸背景下的高清遙感圖像的快速提取，而且規(guī)避了衛(wèi)星圖像校正帶來無效像素的問題。2、本發(fā)明應(yīng)用了在復(fù)雜海陸背景下高清遙感圖像的海面區(qū)域檢測(cè)種子點(diǎn)的檢測(cè)方法，結(jié)合區(qū)域增長(zhǎng)方法標(biāo)記海面區(qū)域的方法，通過二值化和形態(tài)學(xué)處理實(shí)現(xiàn)海陸模板自動(dòng)分割的方法，通過重采樣處理插值的方法等，實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確得到與原遙感圖像同樣大小的海陸分割模板的發(fā)明目的。本發(fā)明可以廣泛用于各種民用和軍事領(lǐng)域高清港口遙感圖像中的海陸模板分離及目標(biāo)篩選過程中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法應(yīng)用于海面目標(biāo)檢測(cè)的流程示意圖

圖2是本發(fā)明待檢測(cè)高分辨率可見光港口遙感圖像示意圖

圖3是本發(fā)明基于掃描線的海面區(qū)域種子點(diǎn)檢測(cè)方法的流程示意圖

圖4是本發(fā)明得到的與原遙感圖像同樣大小的海陸分割模板示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明基于掃描線檢測(cè)的海陸模板自動(dòng)分割方法，包括以下步驟(如圖1第一個(gè)虛線框所示)：

1)輸入待檢測(cè)的高分辨率可見光港口遙感圖像(如圖2所示)，根據(jù)已有技術(shù)基于像素面積相關(guān)的重采樣處理方法，進(jìn)行重采樣處理；

2)針對(duì)重采樣處理后的港口遙感圖像，采用基于掃描線的海面區(qū)域種子點(diǎn)檢測(cè)方法，檢測(cè)海面區(qū)域種子點(diǎn)，其過程如下(如圖3所示)：