[发明专利]一种基于能量缝剪裁和RANSAC拟合的可见光图像海天线检测方法

说明书

一种基于能量缝剪裁和RANSAC拟合的可见光图像海天线检测方法，本发明涉及可见光图像海天线检测方法。本发明为了解决传统方法进行海天线检测的速度慢、效率低，导致后期图像处理中操作困难、数据量大的问题。本发明包括：一、对RGB彩色可见光图像处理，找到图像中最高能量的能量缝；二、对海天线候选点，利用RANSAC方法进行拟合，得到海天线。本发明检测出可见光图像中最重要的一条连通路径。将此路径上的像素点作为海天线候选点，再利用RANSAC算法对其进行直线拟合，成功的排除噪声点和目标边沿等外点对海天线造成的偏移，使海天线检测出的速度提升10％左右以及准确性检测率为90％以上。本发明用于图像处理领域。

技术领域

本发明涉及可见光图像的海天线检测方法。

背景技术

在平视海面至海天尽头的情况下，所获取的海上图像通常可分为三个部分：天空部分、海面部分和二者间的海天线部分。将海天交界之处的直线称为海天线。若是存在较远距离处目标出现在海面上，则一定会打破海天线的直线性。利用这种特征，准确地找出海天线所在位置，即可快速地判断远方是否有目标出现，并且在后期图像处理过程中可减少计算范围。不仅如此，对于海天线区域外存在的海洋噪声和天空噪声的干扰能够进行有效地排除。海天线作为海上目标检测和识别的基石，可以以海天线为基准来检测是否有舰船目标的存在以及作为确定目标的相对方位和运动检测的基础，在图像处理问题中有着重要的作用。

现有的海天线检测技术主要有利用小波变换，行映射直方图，区域方差，相位编组和Hough变换等方法。而对于可见光图像，丰富的色彩信息和纹理信息导致天空和海面的干扰信息增大，增加了对海天线检测的难度，而且传统的检测方法并没有较好的同时兼顾检测的速度与准确性，较难在工程实际中应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统方法进行海天线检测的速度慢、效率低，导致后期图像处理中操作困难、数据量大的问题，而提出一种基于能量缝剪裁(Seam Carving)和RANSAC拟合的可见光图像海天线检测方法。

一种基于能量缝剪裁(Seam Carving)和RANSAC拟合的可见光图像海天线检测方法包括以下步骤：

步骤一、对一幅RGB彩色可见光图像处理，找到图像中最高能量的能量缝；

步骤一一、计算输入的RGB彩色可见光图像(m×n)的每一像素点能量值；

步骤一二、以图像中第一列像素点能量值为初始值，从第一列的每一行开始，依次向后累加直到最后一列，得到m条能量缝路径，其中j从1累加到n，每次累加过程如公式(1)所示：

M(i,j)＝e(i,j)+max{M(i-1,j-1),M(i,j-1),M(i+1,j-1)}(1)

其中e(i,j)为第i行第j列像素点能量值，M(i,j)为第i行第j列像素点累加一次后的能量值；

设置阈值T，若进行加和的I(i,j)与I(i-1,j)做差的绝对值小于T，则保留I(i,j)，否则则跳过I(i,j)，进行下一列累加；I(i,j)为灰度图像第i行第j列像素点像素值；

|I(i,j)-I(i-1,j)|＜T

得到m条能量缝，如公式(2)所示：

其中S^x所有横向能量缝的集合，Y是一个从[1，…,m]→[1，…,n]的映射函数；

步骤一三、从步骤一二得到的m条能量缝中选出能量最大的能量缝；

步骤一四、恢复最大能量缝上的所有点(路径点)作为海天线的候选点；

步骤二、对步骤一得到的海天线候选点，利用RANSAC方法进行拟合，得到海天线。

本发明的有益效果为：