[發明專利]一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法

在審

• 申請號: 201510543374.2
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105138992A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 史曉非;陳竑宇;張躍龍;張旭
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

1.一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征在于具有如下步驟：

—檢測待分析遙感圖像中的疑似偽點；對經檢測確認的偽點，使用該偽點的鄰域像素值與偽點像素值的差值計算修正量修正所述偽點，得到修正后的遙感圖像；

—將修正后的遙感圖像導入均值遞減能量泛函模型中，得到改進的均值遞減能量泛函；根據所述改進的能量泛函，采用區域均值遞減方法生成改進的主動輪廓模型；

—使用所述改進的主動輪廓模型計算所述偽點修正后的遙感圖像的參數，得到水平集更新方程；

—根據所述的水平集更新方程，使所述改進的主動輪廓模型自動擴張或收縮，當輪廓前后相鄰兩次迭代差的絕對值小于規定數值時，輪廓運動停止；此時輪廓曲線保持穩定不變，完成海岸線的檢測。

2.根據權利要去1所述的一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征還在于所述“檢測待分析遙感圖像中的偽點”的步驟具體如下：

—對待分析遙感圖像中的疑似偽點，對比該疑似偽點的像素值與該偽點周邊多個等面積區域的像素均值；如該疑似偽點的像素值小于周邊任意區域像素均值，則判定該疑似偽點為偽點；

所述疑似偽點為遙感圖像陸地部分存在的一些與周圍對比而言顏色較暗的點。

3.根據權利要求2所述的一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征還在于所述的“多個等面積區域”為：

四個面積為α×α的正方形子區域組成的面積為2α×2α的正方形區域W_x；其中，x表示所述的疑似偽點，即中心點，α表示圖像窗口大小的正整數，為兩相鄰像素之間的距離，在1至10之間取值；

根據如下公式檢測疑似偽點是否為偽點：

其中，μ^k(x)表示第k個子正方形區域的像素均值，Index(x)表示檢測算子，I(x)表示所述中心點/疑似偽點的像素值；當觀測圖像上的所述中心點的像素值小于以所述中心點為中心構建的四個區域的像素均值中的最小值時，Index(x)＝1，所述中心點為偽點；否則Index(x)＝0，所述中心點不是偽點。

4.根據權利要求3所述的一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征還在于所述“使用該偽點的鄰域像素值與偽點像素值的差值計算修正量修正所述偽點”具體包括如下步驟：

—通過公式D^k(x)＝|I(x)-μ^k(x)|,k＝1,2,3,4計算參量

其中，表示所述中心點的像素值和第k個子正方形窗口像素均值的差的絕對值；

—通過公式ε(x)＝μ^k(x)-I(x),k＝argmin_k(D^k(x),k＝1,2,3,4)確定μ^k(x)與I(x)的最小距離作為所述偽點的修正量；

其中，ε(x)表示偽點x的修正量；計算四個正方形區域內的當取值最小時，k的取值；k值取定后，計算公式前半部分，即最小距離為第k個區域的均值與中心點像素值的差；

—使用所述的修正量，偽點的修正量疊加到原偽點的像素值，修正所述經過確認的偽點。

5.根據權利要求4所述的一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征還在于定義修正后的遙感圖像I^new(x)的表達式為：

I^new(x)＝I(x)+index(x)ε(x)

修正后的遙感圖像與初始遙感圖像的關系為：

I(x)+index(x)ε(x)≈b(y)c_i+n(x)

其中，b(y)表示有偏場，c_i表示圖像區域均值，n(x)表示圖像噪聲。.

6.根據權利要求5所述的一種基于區域主動輪廓模型的海岸線檢測方法，其特征還在于所述“改進的均值遞減能量泛函”具體為：

其中，E表示能量泛函，y表示圖像在x點的鄰域像素，K_σ表示高斯核，c₁表示陸地區域均值，c₂表示海區域的像素均值，outside(C)表示輪廓線外部區域，inside(C)表示輪廓線內部區域。