[發(fā)明專(zhuān)利]基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810066426.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108288268B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王岳環(huán);洪星;桑農(nóng);秦小娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/12;G06T7/136;G06K9/62
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

(1)對(duì)原始圖像進(jìn)行海陸分割得到海陸分割圖像，對(duì)原始圖像進(jìn)行邊緣分割得到邊緣圖像；

(2)在邊緣圖像上，利用Hough變換提取初始直線，遍歷初始直線后去除虛警得到港口岸線；

(3)根據(jù)港口岸線得到艦船停泊初始區(qū)域，根據(jù)艦船停泊初始區(qū)域得到投影空間，在投影空間內(nèi)進(jìn)行沿垂直港口岸線方向的投影，得到投影曲線，根據(jù)投影曲線得到艦船位置；

(4)根據(jù)投影曲線和投影空間的分辨率，得到艦船初始尺寸和初始長(zhǎng)寬比，當(dāng)艦船初始尺寸滿足尺寸約束且初始長(zhǎng)寬比滿足長(zhǎng)寬比約束時(shí)，得到艦船尺寸和長(zhǎng)寬比；

所述步驟(2)包括：

(2-1)構(gòu)造雙精度累加器數(shù)組H[2×rho×180]，其中rho表示邊緣圖像對(duì)角線長(zhǎng)度，直線參數(shù)ρ取值范圍在[-rho,rho]區(qū)間內(nèi)；對(duì)于邊緣圖像上的每個(gè)邊緣點(diǎn)，其坐標(biāo)為(i,j)，邊緣點(diǎn)在梯度圖對(duì)應(yīng)的梯度強(qiáng)度為g，梯度方向?yàn)棣茫恢本€方向參數(shù)θ從γ+60°到γ+120°遞增，步長(zhǎng)為1°，ρ=i×cosθ+j×sinθ；對(duì)于每一對(duì)參數(shù)(ρ,θ)，累加器進(jìn)行積分H[(ρ+rho)×360+θ]+=g；處理完所有邊緣點(diǎn)，取累加器數(shù)組H前N個(gè)峰值，解析其對(duì)應(yīng)的直線參數(shù)(ρ,θ)；得到初始直線；

(2-2)將初始直線按方向分為0°≤θ≤90°和90°＜θ＜180°兩個(gè)區(qū)間，當(dāng)0°≤θ≤90°時(shí)，自右向左遍歷邊緣圖像，若邊緣點(diǎn)在初始直線上且該點(diǎn)是初始直線上第一個(gè)被檢測(cè)到的點(diǎn)，則該邊緣點(diǎn)為港口岸線的起點(diǎn)，自左向右遍歷邊緣圖像，若邊緣點(diǎn)在初始直線上且該點(diǎn)是初始直線上第一個(gè)被檢測(cè)到的點(diǎn)，則該邊緣點(diǎn)為港口岸線的終點(diǎn)，當(dāng)90°＜θ＜180°時(shí)，自左向右遍歷邊緣圖像，若邊緣點(diǎn)在初始直線上且該點(diǎn)是初始直線上第一個(gè)被檢測(cè)到的點(diǎn)，則該邊緣點(diǎn)為港口岸線的起點(diǎn)，自右向左遍歷邊緣圖像，若邊緣點(diǎn)在初始直線上且該點(diǎn)是初始直線上第一個(gè)被檢測(cè)到的點(diǎn)，則該邊緣點(diǎn)為港口岸線的終點(diǎn)；根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)得到初始港口岸線，去除初始港口岸線的虛警得到港口岸線。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述海陸分割的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

采用K-means算法對(duì)原始圖像進(jìn)行分割，得到種子點(diǎn)，在種子點(diǎn)上進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)，得到海陸分割區(qū)域，對(duì)海陸分割區(qū)域進(jìn)行中值濾波后得到海陸分割圖像。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述邊緣分割的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

利用sobel算子提取原始圖像的梯度圖，在梯度圖上利用Otsu算子進(jìn)行分割得到邊緣圖像。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述港口岸線的起點(diǎn)和港口岸線的終點(diǎn)的梯度方向與直線方向的夾角在70°到110°之間。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述虛警包括：初始港口岸線的兩側(cè)均沒(méi)有水域和初始港口岸線的兩側(cè)的水域長(zhǎng)度均超過(guò)閾值。

6.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟(3)還包括：

當(dāng)原始圖像中存在并靠艦船時(shí)，在投影空間內(nèi)沿港口岸線方向進(jìn)行投影，得到并靠艦船的分界線，利用并靠艦船的分界線得到新的投影空間。

7.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述艦船尺寸為船長(zhǎng)和船寬。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述尺寸約束為：船長(zhǎng)為80m至340m，船寬為15m至45m。

9.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于投影分析的高分辨率遙感圖像中靠岸艦船檢測(cè)方法，其特征在于，所述長(zhǎng)寬比約束為長(zhǎng)寬比的范圍是4-11。