[發(fā)明專(zhuān)利]一種側(cè)掃聲吶影像的陰影判別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210571596.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114663434B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉大川;馬龍;嚴(yán)晉;王文廣;王雪;王曉丹;馬治忠;楊德鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家海洋局北海海洋技術(shù)保障中心;上海塔拉海洋技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及側(cè)掃聲吶的技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種側(cè)掃聲吶影像的陰影判別方法，使用了曲線分析與灰度峰值比相結(jié)合的方式進(jìn)行篩選判讀，其包括如下步驟：S1、讀取側(cè)掃聲吶影像；S2、生成統(tǒng)計(jì)曲線；S3、灰度峰值點(diǎn)篩除；S4、選取灰度對(duì)比值；S5、定義陰影灰度峰值；S6、峰值比判斷。本發(fā)明可以對(duì)側(cè)掃聲吶的側(cè)掃影像是否有陰影進(jìn)行判別，避免陰影部分影響進(jìn)一步的影像分割過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及側(cè)掃聲吶的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種側(cè)掃聲吶影像的陰影判別方法。

背景技術(shù)

側(cè)掃聲吶圖像在水下目標(biāo)搜尋和障礙物探測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其是由于近年來(lái)重要戰(zhàn)略航道魚(yú)雷、水雷等布設(shè)密度加大的原因，側(cè)掃聲吶圖像分割與目標(biāo)識(shí)別的需求也越來(lái)越旺盛。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN110675410A的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種基于選擇性搜索算法的側(cè)掃聲吶沉船目標(biāo)非監(jiān)督探測(cè)方法，包括：對(duì)側(cè)掃聲吶條帶瀑布圖像進(jìn)行預(yù)處理；根據(jù)側(cè)掃聲吶基本特征，基于先驗(yàn)知識(shí)將條帶瀑布圖像分為水柱區(qū)，目標(biāo)區(qū)(陰影區(qū))和純海底背景區(qū)，并基于選擇性搜索策略分割側(cè)掃聲吶瀑布圖像為上述區(qū)域；定義若干相似性測(cè)度，計(jì)算各區(qū)域的相似性測(cè)度并取加權(quán)值作為最終測(cè)度值；輸出沉船目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。

上述技術(shù)方案中涉及到了將圖像分為水柱區(qū)、目標(biāo)區(qū)（陰影區(qū)）和純海底背景區(qū)，這樣劃分的目的是當(dāng)側(cè)掃聲吶影像有陰影時(shí)，會(huì)對(duì)分割結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此有必要在影像分割前，對(duì)側(cè)掃聲吶影像是否含有陰影進(jìn)行判別。但是目前并未專(zhuān)門(mén)針對(duì)側(cè)掃聲吶影像的陰影判別的算法，為提高批量判別效率，有必要研發(fā)側(cè)掃聲吶影像陰影自動(dòng)判別算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種側(cè)掃聲吶影像的陰影判別方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種側(cè)掃聲吶影像的陰影判別方法，使用了曲線分析與灰度峰值比相結(jié)合的方式進(jìn)行篩選判讀，其包括如下步驟：

S1、讀取側(cè)掃影像：讀取側(cè)掃聲吶影像，然后進(jìn)行灰度統(tǒng)計(jì)；

S2、生成統(tǒng)計(jì)曲線：根據(jù)S1的灰度統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成灰度統(tǒng)計(jì)曲線，并獲得灰度曲線上的各個(gè)峰值點(diǎn)；

S3、峰值點(diǎn)篩除：對(duì)S2得到的峰值點(diǎn)進(jìn)行篩選，剔除干擾峰值點(diǎn)，保留有效峰值點(diǎn)E，所述有效峰值點(diǎn)E包括有效橫坐標(biāo)X和有效縱坐標(biāo)Y，其中X代表灰度值，Y代表灰度統(tǒng)計(jì)數(shù)的峰值；

S4、選取灰度對(duì)比值：從灰度值區(qū)間[35,75]中選取灰度對(duì)比值M；

S5、定義陰影灰度峰值：通過(guò)S4中的灰度對(duì)比值M與所有有效峰值E的有效橫坐標(biāo)X進(jìn)行對(duì)比，存在以下幾種情況：

若所有有效橫坐標(biāo)X≥灰度對(duì)比值M，則判別側(cè)掃影像無(wú)陰影；

若一部分有效橫坐標(biāo)X≥灰度對(duì)比值M，其余有效橫坐標(biāo)X＜灰度對(duì)比值M，則剔除前一部分有效橫坐標(biāo)X，選取后一部分有效橫坐標(biāo)X中的最大值，將此有效橫坐標(biāo)X對(duì)應(yīng)的有效縱坐標(biāo)Y定義為P1，選取統(tǒng)計(jì)曲線中所有峰值最大的有效縱坐標(biāo)Y定義為P2；

S6、峰值比判斷：將S4得到的峰值數(shù)值進(jìn)行占比分析，所述占比分析依據(jù)的數(shù)學(xué)公式為：

R=P1÷P2

其中，R為陰影灰度峰值占比數(shù)，P1為S5中最大值的有效橫坐標(biāo)X對(duì)應(yīng)的有效縱坐標(biāo)Y，即灰度小于灰度對(duì)比值M的最大峰值，P2為S5中得到的統(tǒng)計(jì)曲線中的最大峰值；

判斷R的數(shù)值大小，存在以下幾種情況：

若R＞0.1，則判別側(cè)掃影像有陰影；

若R≦0.1，則判別側(cè)掃影像無(wú)陰影。

優(yōu)選的，所述S2中，獲得灰度峰值點(diǎn)采用信號(hào)處理法。