[發明專利]基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法有效
| 申請號： | 202111256315.9 | 申請日： | 2021-10-27 |
| 公開（公告）號： | CN113989628B | 公開（公告）日： | 2022-08-26 |
| 發明（設計）人： | 鄭巖;韓沛宇;張偉;郭帥克;伍文華 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工程大學 |
| 主分類號： | G06V20/05 | 分類號： | G06V20/05;G06V10/26;G06V10/28;G06V10/30;G06V10/34;G06V10/80 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 劉強 |
| 地址： | 150001 黑龍江*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 方向 梯度 水下 信號燈 定位 方法 | ||
1.基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟一：獲取海域灰度圖像；
步驟二：獲取海域灰度圖像的梯度圖；
步驟三：在梯度圖像所在的二維平面上選定兩個相互正交的方向，然后計算梯度圖像中每個像素在這兩個方向上的梯度數值，選擇兩個方向上的梯度數值中較小的梯度數值即為弱方向梯度，利用梯度圖像中所有像素對應的弱方向梯度構成弱方向梯度圖；
步驟四：針對海域灰度圖像采用平均灰度值反向二值化定位得到低灰度物體所在區域，然后對低灰度物體所在區域進行膨脹形態學處理，得到低灰度物體區域膨脹圖；
步驟五：記錄低灰度物體區域膨脹圖中數值為1的像素值位置信息，然后根據該位置信息將弱方向梯度圖中對應的像素置零，得到部分置零弱方向梯度圖；
步驟六：計算部分置零弱方向梯度圖中所有不為零的像素的平均值，并以該平均值為閾值對部分置零弱方向梯度圖進行二值化處理，得到連通域；
步驟七：將連通域中面積小于海域灰度圖像萬分之五的連通域中的像素置零；
步驟八：將步驟七中剩余的連通域逐個填充孔洞并適度平滑邊緣，形成一個新連通域，新連通域的幾何中心行列數即為信號燈坐標。
2.根據權利要求1所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述梯度圖通過中值差分法得到。
3.根據權利要求2所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述中值差分法表示為：
IGRC(r,c)＝IGR(r,c)+IGC(r,c)
其中，r和c分別為行列號，IGR(r,c)為像素點I(r,c)在行方向上的梯度值，IGC(r,c)為像素點I(r,c)在列方向上的梯度值，I(r,c)為圖像I中的一個像素點。
4.根據權利要求3所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述IGR(r,c)表示為：
其中，NR和Nc分別為原始圖像的行數和列數。
5.根據權利要求3所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述IGC(r,c)表示為：
其中，NR和Nc分別為原始圖像的行數和列數。
6.根據權利要求4或5所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述弱方向梯度表示為：
7.根據權利要求4或5所述的基于弱方向梯度的水下信號燈定位方法，其特征在于所述海域灰度圖像通過光學傳感器得到。
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