[发明专利]一种基于数学形态学的海天线检测方法

说明书

本发明涉及一种基于数学形态学的海天线检测方法,包括以下步骤：步骤1、选取海天背景图，使用数学形态学滤波对图像进行预处理，去除较强的水纹和光照不均对海天线提取的干扰；步骤2、对预处理后的海天背景图像进行海天边界检测提取，获得二值化图像；步骤3、再次使用数学形态学去除二值化图像中的干扰点；步骤4、使用Hough直线检测和多项式拟合相结合，获得最终的海天线检测结果。本发明获得的图像总体质量较高，更好地保留了海天边界的细节信息；减小了直线检测的计算量，优化了检测时间；提高了海天线检测的准确性和鲁棒性。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于数学形态学的海天线检测的方法。

背景技术

海天线是大海与天空的分界线。一般的海天背景图像主要包括三个区域：天空区域、海面区域，以及海天线区域。如果进行低空侦查，通常海上目标出现在海天线及海面区域内。通过检测及确定海天线，可以减少目标检测的计算量，缩短计算时间；同时还可以区分天空区域及海面区域，有助于海面目标检测仿真实验有效地进行。

针对海天线的提取，国内外已有众多算法提出并得到应用。这些算法主要分为三类：1)基于边缘检测的方法，使用各种梯度算子或者其他特征参数提取边缘特征图像；2)基于图像分割的方法，通过确定阈值分割海面和天空区域；3)基于多尺度小波变换的方法，利用在大尺度下抑制噪声，在小尺度下边缘定位准确的特点来确定海天线。

上述这些常用的海天线边缘检测识别算法的准确性依赖于其运用的具体环境，存在局限性。

发明内容

本申请提供一种基于数学形态学的海天线检测的方法，解决了现有技术中存在海天线检测准确性不高、鲁棒性较低的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于数学形态学的海天线检测方法,包括以下步骤：

步骤1、选取海天背景图，对图像进行灰度处理，再使用数学形态学滤波对图像进行预处理，去除较强的水纹和光照不均对海天线提取的干扰；

步骤2、对预处理后的海天背景图像进行海天边界检测提取，获得二值化图像；

步骤3、再次使用数学形态学去除二值化图像中的干扰点；

步骤4、使用Hough直线检测和多项式拟合相结合，获得最终的海天线检测结果。

进一步的，所述步骤1中，所述的数学形态学滤波采用数学形态学闭-开滤波器(COF)实现，数学形态学闭-开滤波器定义如下：

COF(f)＝(f·b₁)οb₂

f是进行试验的图像，b₁、b₂是根据经验值选取的结构元素，符号·代表闭操作动作，符号ο代表开操作动作；

所述数学形态学闭-开滤波器的操作中，闭操作结构元素b₁选取5*5的方形结构元素，开操作结构元素b₂选取3*3的方形结构元素。

进一步的，所述步骤2中，采用基于Sobel或Canny的边缘检测算子进行海天边界检测。

进一步的，所述步骤3中，所述的数学形态学去除二值化图像中的干扰点，数学形态采用线性结构元素，该结构如下：

se＝strel('line',x,y)

式中，se表示结构元素，strel()表示创建结构元素的函数，其中'line'表示线性结构元素，x,y的取值决定结构元素的大小和方向。

进一步的，所述步骤3中，x＝3，y＝0°。

本发明的有益效果：