[发明专利]一种海天线检测中图像二值化阈值确定方法

说明书

本发明公开一种天线检测中图像二值化阈值确定方法，包括以下步骤：图像分块：将图像按高度方向依次划分为上、中、下三个条形子图像，分别对应天空区域、海天线区域和海面区域；直方图统计计算：将天空区域和海面区域的子图像进行直方图统计，并分别得到两个区域灰度值最多的灰度值Ttop和Tbot，然后比较Ttop和Tbot数值，将二者之间数值大的存入Ttop，数值小的存入Tbot；二值化图像的阈值确定：根据Ttop和Tbot的差值分三种情况设定阈值序列，逐一调用海天线检测程序尝试检测海天线。本发明对于不同的环境具有较高的适应性，对于海天监控具和载体姿态测量具有重要意义。

技术领域

本发明属于图像处理技术，具体涉及一种海天线检测中图像二值化阈值确定方法。

背景技术

近年来海天线的检测成为研究的热点。海天线的检测可以作为海天图像检测中的基准，也可以作为载体自身姿态测量的一部分。由于环境的复杂性、多样性，快速、准确的检出海天线是一个技术难题。目前海天线检测中有基于纹理分析的，有基于形态学分析的，也有基于信息熵的等等。确定阈值生成二值图像然后进行直线检测是海天线检测的一个快速准确的方法之一，其中如何确定合适的阈值又是技术的关键。

研究中将海天图像划分为三部分：天空区域、海天线区域和海面区域。在有研究者采用分形理论进行阈值确定的。在现有技术基于纹理特征分析的海天线检测方法中，其阈值的确定是根据整幅图像的直方图，将两个峰值之间的谷的灰度值作为阈值，由于海天线的位置是在大海和天空中间，但海天线的灰度值多数情况下并不在大海和天空的灰度值中间。

因此，如何基于海天图像和海天线的特点，快速准确的检测出海天线仍然是需要继续探索的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种海天线检测中图像二值化阈值确定方法。

技术方案：本发明所述的一种海天线检测中图像二值化阈值确定方法，包括以下步骤：

(1)图像分块：将图像按高度方向依次划分为上、中、下三个条形子图像，分别对应天空区域、海天线区域和海面区域；

(2)直方图统计计算：将天空区域和海面区域的子图像进行直方图统计，并分别得到两个区域灰度值最多的灰度值Ttop和Tbot，然后比较Ttop和Tbot数值，将二者之间数值大的存入Ttop，数值小的存入Tbot；

(3)二值化图像的阈值确定：根据Ttop和Tbot的差值分三种情况设定阈值序列，逐一调用海天线检测程序尝试检测海天线。

进一步的，所述步骤(1)中，按高度方向，所属天空区域的子图像占取原图像顶部的1/10区域，所属海面区域的子图像占取原图像取底部的1/10区域，所属海天线区域的子图像占取原图像剩下的中间4/5区域；并且该三个条形子图像宽度与原图像相同。

在步骤(2)中，统计直方图得到点数最多的灰度值，该值代表天空区域或海面区域的典型特征，该特征以类似滤波的方式消除了局部和占比很小的干扰；实验结果证明以此作为阈值能够排除海面小面积岛屿，水生植物，小面积水面波纹和空中小面积云朵等的干扰。

进一步的，所述步骤(3)的具体过程为：

(31)计算Ttop-Tbot的值，分三种情况处理：

(311)如果(Ttop-Tbot)<＝0.00001，认为整个图像中只有天空或只有海面或者天空有乌云导致天空与海面灰度值非常接近，海天线不存在或识别难度较大，则二值化阈值取Tbot+0.00001；

(312)如果0.00001<(Ttop-Tbot)<0.2，认为天空和海面灰度值因云层等原因接近，海天线能识别，但有难度，需要逐次尝试，则依次取三个阈值[0.80.60.4]进行尝试；