[发明专利]一种多光谱遥感图像舰船检测方法

权利要求书

1.一种多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将空间分辨率为M×N像素的多光谱遥感图像的l维光谱数据视为l幅灰度图像X_i,i＝1,...,l，分别对每一维光谱图像进行沃尔什哈达玛变换；

2)在沃尔什哈达玛变换域中，对每一维光谱图像的沃尔什哈达玛变换域系数进行归一化操作，即将所有正值元素设置为1，将所有负值元素设置为-1；

3)对每一维归一化的沃尔什哈达玛变换域系数进行相应的沃尔什哈达玛逆变换，计算出每一维光谱图像的谱段显著图；

4)将所有维度光谱图像的谱段显著图在空间维度上进行求和，然后用高斯平滑滤波器对求和的结果进行平滑处理，计算出最终的合成显著图；

5)根据最终显著图的均值计算出舰船目标的检测阈值；

6)利用舰船目标的检测阈值实现对舰船目标的自动检测，得到二值化的检测结果。

2.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤1)中的沃尔什哈达玛变换具体计算公式如下：

F_i＝HX_iW^T,i＝1,...,l

其中，H表示M阶哈达玛矩阵，W表示N阶哈达玛矩阵，F_i表示第i维光谱图像X_i的沃尔什哈达玛变换域系数矩阵。

3.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤1)中图像的空间分辨率为M×N，其中M和N满足沃尔什哈达玛变换的序列长度的要求，若不满足，采取对整幅图像进行分块处理。

4.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤2)中对沃尔什哈达玛变换域系数进行归一化操作的具体计算公式为：

其中，|·|表示取绝对值符号，F_i(x,y)表示第i维光谱图像X_i的沃尔什哈达玛变换域系数矩阵F_i中坐标为(x,y)的系数，B_i(x,y)表示第i维光谱图像X_i的归一化的沃尔什哈达玛变换域系数矩阵B_i中坐标为(x,y)的系数。

5.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤3)中的每一维光谱图像的谱段显著图的具体计算公式如下：

S_i＝abs(H^TB_iW),i＝1,...,l

其中，abs(·)表示对输入矩阵的每一个元素取绝对值操作；H表示M阶哈达玛矩阵，W表示N阶哈达玛矩阵；B_i表示第i维光谱图像X_i的归一化的沃尔什哈达玛变换域系数矩阵。

6.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤4)中最终的合成显著图的具体计算公式为：

其中，G表示2维的高斯核，S₁,S₂,...,S_l表示每一维光谱图像的谱段显著图；S表示最终得到的合成显著图。

7.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤5)中的舰船目标的检测阈值的具体计算公式为：

其中，S(x,y)表示最终得到的合成显著图S中坐标为(x,y)的显著值系数，θ是舰船目标的检测阈值，M和N是显著图的长和宽，α是从多组不同场景的多光谱图像数据舰船检测实验中获得的一个经验值，3≤α≤5。

8.如权利要求1所述的多光谱图像舰船检测方法，其特征在于，步骤6)中对舰船目标自动检测的具体计算公式为：

其中，S(x,y)表示最终得到的合成显著图S中坐标为(x,y)的显著值系数，D(x,y)为二值化检测结果矩阵D中坐标为(x,y)的检测结果系数，值等于1的区域表示舰船目标，值等于0的区域表示海洋背景。