基于不變矩的高分辨成像聲納圖像識(shí)別.pdf

1、隨著人類對(duì)海洋的勘探、開發(fā)和利用的深入，以及水下聲成像技術(shù)的發(fā)展，聲納圖像識(shí)別成為數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。為了解決近距離水下目標(biāo)識(shí)別問題，論文深入研究了高分辨率成像聲納的聲圖像的去噪、特征提取等識(shí)別技術(shù)。論文的主要內(nèi)容包括： (1)綜述了國(guó)內(nèi)外聲納圖像識(shí)別的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了當(dāng)前聲納圖像識(shí)別系統(tǒng)的組成和主要技術(shù)手段。介紹了高分辨率成像聲納技術(shù)及其圖像特點(diǎn)，并分析了目前聲納圖像處理中所存在的主要技術(shù)難點(diǎn)。 (2)

2、分析了聲納圖像在成像過程中所受到的噪聲干擾。深入研究了兩種基于偏微分方程的去噪方法在聲納圖像的高斯噪聲、斑點(diǎn)噪聲抑制中的應(yīng)用。偏微分方程去噪具有較好的局部自適應(yīng)去噪和整體優(yōu)化的功能，與以往的某些經(jīng)典去噪方法相比，不但能較好地抑制噪聲，并且能夠保留圖像的邊緣等細(xì)節(jié)特征，提高抑噪和圖像復(fù)原的效果。 (3)針對(duì)由于作業(yè)過程中的運(yùn)動(dòng)造成圖像中目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)、平移和比例變化問題，深入研究了圖像識(shí)別中的視覺不變量理論。將一種基于Radon變換的

3、不變矩應(yīng)用于聲納圖像識(shí)別中。在圖像目標(biāo)尺度歸一化的基礎(chǔ)上，利用Radon變換將二維邊緣信息投影到一維空間，構(gòu)造了此空間中的旋轉(zhuǎn)、平移和比例不變矩；并利用奇異值分解(SVD)方法提取目標(biāo)不變特征。該特征提取方法具有運(yùn)算速度快、魯棒性強(qiáng)、分類效果好的優(yōu)點(diǎn)。 (4)提出了另外一種不變量構(gòu)造方法——改進(jìn)直方圖不變矩。該方法利用直方圖對(duì)大小、方向、物體移動(dòng)和視點(diǎn)變化不敏感等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)直方圖不包含任何有關(guān)圖像灰度的空間分布信息而導(dǎo)致不