[发明专利]基于海天分界线检测的舰载稳像方法

权利要求书

1.一种基于海天分界线检测的舰载稳像方法，其特征在于：包括以下步骤：对监控视频图像帧先后进行去噪、下采样处理；构建下采样图像的纵向投影向量，其元素值为下采样图像相应行所有像素数值之和；求取纵向投影向量的变化率向量，提取变化率最高点为海天分界线参考位置；在原图像中以一定高度截取包括海天分界线参考位置的区域；对上述区域先后进行边缘提取和Hough变换，Hough域中最大值即为海天分界线的直线参数；根据海天分界线的直线参数对原图像进行平移和旋转变换，变换的结果能够确保视频图像中海天分界线出现在固定位置，实现视频图像的稳像功能。

2.根据权利要求1所述的基于海天分界线检测的舰载稳像方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1

设定图像中海天分界线基准位置；

步骤2

通过舰载摄像机获取具有海天分界线监控视频图像帧，当前帧图像记为I；对图像I进行灰度图像形态学滤波，形态滤波后的图像为P；

步骤3

对图像P进行下采样处理，得到下采样图像为P_d；

构建P_d的纵向投影向量V：纵向投影向量V的元素数目c与下采样图像P_d的纵向分辨率相同，且纵向投影向量V第i个元素V[i]的数值为下采样图像P_d第i行的所有像素数值之和；

步骤4

求取纵向投影向量V的变化率向量D，变化率向量D的元素数目与纵向投影向量V相同，各元素数值如下式所示：

D[1]=0D[i]=V[i]-V[i-1],i=2,3,···,c]]>

求取变化率向量D中元素数值绝对值的最大值d_max，记录其索引为k，满足|D[k]|=d_max；

步骤5

原图像I中海天分界线中心纵坐标m=k×s，其中，k为步骤4所述索引，s为步骤3所述下采样的下采样倍数；提取以m为中心，上下各b个像素的区域为海天分界线区域，形成海天分界线图像为H；

对图像H进行图像边缘提取，获取边缘图像E；

对边缘图像E进行Hough变换，在Hough变换域中提取最大值作为海天分界线的直线参数；

步骤6

将原图像I平移、旋转，平移、旋转过程中越过图像边界的点忽略，新产生的点像素值置为零；平移、旋转后获得的图像T作为稳像结果图像输出。

3.根据权利要求2所述的基于海天分界线检测的舰载稳像方法，其特征在于：

步骤1中，图像的宽度为w像素，高度为h像素，海天分界线基准位置设定为h/2；

步骤2波中进行灰度图像形态学滤时，先后进行灰度形态学腐蚀操作和灰度形态学膨胀操作，滤波窗口为矩形；

步骤5中，b为20；采用Candy算子方法进行图像边缘提取，高阈值为100，低阈值为50；Hough变换以边缘图像E左上角为原点，其Hough变换域最大值为ρ、θ；海天分界线中心距离原始图像中心在竖直方向的距离q为：

q=h2-(m-b)+(ρsinθ-w2tanθ);]]>

步骤6中，将原图像I下移q个像素，得到图像F，越过图像边界的点忽略，新产生的点像素值置为零；对图像F顺时针旋转(90°-θ)角度，获得图像T，越过图像边界的点忽略，新产生的点像素值置为零，图像T作为稳像结果图像输出。