[發(fā)明專利]一種基于點云平均背景差的三維聲納圖像建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710134480.4
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106971395A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳耀武;周凡;田翔
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 蔣瓊

1.一種基于點云平均背景差的三維聲納圖像建模方法，包含以下步驟：

(1)獲取聲納數(shù)據(jù)，將每幀聲納數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維聲納范圍圖像信息轉(zhuǎn)換為全局坐標(biāo)下的點云數(shù)據(jù)，該點云數(shù)據(jù)組成圖像的像素；

(2)將一系列連續(xù)幀圖像中相同位置的像素的平均值u(x,y,z)作為背景模型中相同位置的像素，得到背景模型，并根據(jù)每幀圖像中的像素確定用于確定背景標(biāo)準(zhǔn)的閾值TH；

(3)根據(jù)背景模型和閾值TH對當(dāng)前幀圖像I(x,y,z)進行檢測，得到輸出圖像；

(4)利用當(dāng)前幀圖像I(x,y,z)對背景模型和閾值TH進行更新。

2.如權(quán)利要求1所述的基于點云平均背景差的三維聲納圖像建模方法，其特征在于，所述的步驟(2)的具體步驟為：

(2-1)對于一系列連續(xù)幀圖像中不存在點云數(shù)據(jù)的位置，統(tǒng)一標(biāo)定為空，得到預(yù)處理的圖像集；

(2-2)計算預(yù)處理的圖像集中所有圖像相同位置的像素的平均值u(x,y,z)作為背景模型中相同位置的像素，得到背景模型；

(2-3)計算相鄰兩幀圖像相同位置的像素差絕對值F_(t)(x,y,z)，并求得所有像素差絕對值的平均值u_diff(x,y,z)，所用公式為：

F_(t)(x,y,z)＝|I_t(x,y,z)-I_t-gap(x,y,z)|

$u_{diff}(x,y,z)=\frac{1}{M}{\mathrm{\Σ}}_{t=gap+1}^M{F}_t(x,y,z)$

其中，I_t(x,y,z)表示t時刻圖像中坐標(biāo)(x,y,z)處的像素值，gap表示兩幀圖像之間的時間間隔，I_t-gap(x,y,z)表示t-gap時刻圖像中坐標(biāo)(x,y,z)處的像素值，M為圖像的總幀數(shù)；

(2-4)求取所有像素差的標(biāo)準(zhǔn)差diff_std(x,y,z)，所用公式為：

${\mathrm{diff}}_{std}(x,y,z)=\sqrt{\frac{1}{M}{\mathrm{\Σ}}_{t=gap+1}^M{\left(F_t\right(x,y,z)-u_{diff}(x,y,z\left)\right)}^2}$

(2-5)根據(jù)所有像素差的平均值u_diff(x,y,z)和所有像素差的標(biāo)準(zhǔn)差diff_std(x,y,z)確定閾值TH，所用公式為：

TH＝u_diff(x,y,z)+β×diff_std(x,y,z)

其中，β為閾值系數(shù)。