基于全景海天線提取的小目標(biāo)檢測方法研究.pdf

1、我國具有綿長的海岸線和廣闊的海洋領(lǐng)土，海洋維權(quán)執(zhí)法及海上搜救任務(wù)繁重，大力開發(fā)先進(jìn)的海域監(jiān)控設(shè)備，研究海上目標(biāo)檢測方法具有重要的意義。在海域監(jiān)控領(lǐng)域采用全景視覺系統(tǒng)，可以滿足海洋環(huán)境下大視場、全范圍、遠(yuǎn)距離監(jiān)控的需求，有效減少監(jiān)控設(shè)備數(shù)量、降低硬件成本，但該系統(tǒng)目前缺乏成熟的目標(biāo)檢測技術(shù)支持。由遠(yuǎn)及近駛來的遠(yuǎn)景目標(biāo)會(huì)最先出現(xiàn)在海天線上，在海天線區(qū)域檢測小目標(biāo)可為拍攝取證等工作提供更多的反應(yīng)時(shí)間，因此本論文開展基于全景海天線提取的小目標(biāo)檢

2、測算法研究。折反射全景視覺系統(tǒng)成像原理的特殊性，不僅使得常規(guī)視覺中的直線海天線在全景圖像中呈橢圓形，而且使得全景圖像中包含有大量全景設(shè)備區(qū)成像。鑒于全景海域圖像的特殊性和背景的復(fù)雜性，本文的基本研究思路為：首先在全景圖像中對海天線提取和目標(biāo)檢測有不良影響的全景設(shè)備區(qū)干擾進(jìn)行提取和剔除，然后進(jìn)行全景海天線提取，最后在海天線區(qū)域檢測小目標(biāo)。因此論文研究的三大核心內(nèi)容為：全景設(shè)備區(qū)提取、全景海天線提取以及海天線區(qū)域的小目標(biāo)檢測。
　　本

3、文首先進(jìn)行了全景設(shè)備區(qū)提取方法研究。根據(jù)全景設(shè)備區(qū)屬于人造物體，其紋理特征與海面、天空等自然景物有明顯區(qū)別的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于分形維數(shù)的全景設(shè)備區(qū)提取算法；根據(jù)全景圖像中的全景設(shè)備區(qū)干擾比較明顯，更易引起視覺注意的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于視覺顯著圖的全景設(shè)備區(qū)提取算法；并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述算法的有效性。其次，進(jìn)行了基于全景視覺的海天線提取算法研究。在抑制了全景設(shè)備區(qū)干擾的基礎(chǔ)上，針對全景海天線呈近似圓形的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的

4、海天線提取算法；針對全景海天線具有明顯邊緣輪廓特征的特點(diǎn)，提出了基于改進(jìn)主動(dòng)輪廓模型的海天線提取算法；針對全景海天線在全景圖像中的梯度能量相對較大的特點(diǎn)，提出了一種基于改進(jìn)Seam Carving的海天線提取算法；最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這三種算法的有效性，并與現(xiàn)有文獻(xiàn)中的算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對比分析。最后，進(jìn)行海天線區(qū)域的小目標(biāo)檢測算法研究。在海天線提取的基礎(chǔ)上，將小目標(biāo)視為圖像信號的奇異點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于提升小波互能量的海天線區(qū)域小目標(biāo)檢測算法