基于全景視覺的艦船小目標檢測方法研究.pdf

1、小目標檢測是計算機視覺的一個重要課題，在環(huán)境監(jiān)控領域有著十分廣泛的應用前景。同時全景視覺具有水平方向360°大視場、信息豐富等優(yōu)點，將全景視覺應用到海洋監(jiān)控領域，對縮減設備數(shù)量、減少預算開支具有重要價值。
　　本文主要研究全景視覺海天背景下海上艦船小目標的檢測方法，所謂小目標是指艦船目標成像距離較遠，在圖像中僅占幾十個甚至幾個像素的目標，本文的主要任務是檢測出盡可能遠的艦船小目標，基本思路是在對采集的全景圖像進行預處理的基礎上檢測

2、海天線，然后在海天線附近檢測是否存在艦船小目標，所以圖像預處理、海天線檢測以及小目標檢測是本文的三大核心內容。
　　首先在分析了全景圖像特點的基礎上，設計了全景圖像預處理算法。研究了圖像去噪基本算法——均值濾波、中值濾波和高斯濾波，經(jīng)實驗對比選擇中值濾波與高斯濾波相結合的方式完成圖像濾波任務；然后研究了圖像銳化算法——梯度銳化和拉普拉斯銳化算法，經(jīng)實驗對比選擇拉普拉斯銳化算法完成圖像銳化任務；研究了傳統(tǒng)Canny邊緣檢測算法和自適

3、應閾值Canny邊緣檢測算法并分別編程實現(xiàn)了全景圖像的邊緣檢測，針對這兩種邊緣檢測算法存在的問題，設計了分塊自適應閾值Canny邊緣檢測算法，該算法克服了傳統(tǒng)Canny和自適應Canny在圖像亮度不均時的不足，實驗結果驗證了算法的有效性和優(yōu)越性。
　　其次研究基于全景視覺的海天線檢測方法。全景圖像的海天線檢測可以分為兩個思路：一是將全景圖像進行柱面展開，然后在展開圖像中進行海天線檢測；二是直接在全景圖像中進行圓型海天線的檢測。根據(jù)

4、第一個思路，本文設計了基于動態(tài)規(guī)劃的海天線檢測方法，在全景圖像的柱面展開圖中進行海天線的檢測，實驗證明了在海天線斷裂缺口較小的情況下該算法的有效性。根據(jù)第二個思路，本文提出了兩種全景圖像海天線檢測算法——基于最外邊緣搜索的海天線檢測算法和基于最長曲線搜索的海天線檢測算法，大量的實驗結果驗證了這兩種算法的有效性和優(yōu)越性。
　　最后研究基于全景視覺的艦船小目標檢測方法。研究了現(xiàn)有的可見光小目標檢測方法——頻率調諧法和提升小波法，由于上