[发明专利]一种基于顶帽变换和Radon变换的船只尾迹检测方法

权利要求书

1.一种基于顶帽变换和Radon变换的船只尾迹检测方法，所述方法包括：

获取原始图像，基于顶帽变换对原始图像进行处理，得到对比度提升的图像；

将对比度提升的图像进行Radon变换，提取峰值点，获取尾迹位置信息，并在图像中标记尾迹；

所述获取原始图像，基于顶帽变换对原始图像进行处理，得到对比度提升的图像，具体包括：

获取原始图像，对原始图像进行中值滤波；

对于进行过中值滤波的原始图像像素点(i,j)，选取其7×7邻域窗口，将该邻域窗口分割为九个3×3的重叠窗口，分别计算九个重叠窗口的平均值，并按相应位置组成3×3的平均值矩阵；

将四个边缘检测算子分别与其平均值矩阵做互相关，得到四个值；根据四个值中最大值，获取该像素点的边缘特性，根据边缘特性选取相应的结构元素；选取该像素点的5×5邻域作为顶帽变换的窗口，用选取的结构元素进行顶帽变换，并选取变换后窗口中心点的3×3邻域中的最小值作为对比度提升后的像素值，作为对比度提升的图像中(i,j)点的像素值；

所述将四个边缘检测算子分别与其平均值矩阵做互相关，得到四个值，具体包括：

四个边缘检测算子T1、T2、T3以及T4分别为：

中值滤波后的图像在(i,j)点处的值为M(i,j)，该点对应的3×3的平均值矩阵为G_i,j，则将四个边缘检测算子分别与G_i,j做互相关，得到四个值，分别记为N1、N2、N3以及N4：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始图像进行中值滤波，具体为：

原始图像中任一点(a,b)的值为F(a,b)，中值滤波后该点的值为M(a,b)：

M(a,b)＝median(F(a-1,b-1),F(a,b-1),F(a+1,b-1),F(a,b-1),F(a-1,b),F(a+1,b),F(a,b),F(a-1,b+1),F(a,b+1),F(a+1,b+1))

其中，median为取中值操作，当(a,b)超出图像域时，进行补零插值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据四个值中最大值，获取该像素点的边缘特性，根据边缘特性选取相应的结构元素，具体包括：

当N1,N2,N3和N4中最大值为N1时，结构元素S1为：

当N1,N2,N3和N4中最大值为N2时，结构元素S2为：

当N1,N2,N3和N4中最大值为N3时，结构元素S3为：

当N1,N2,N3和N4中最大值为N4时，结构元素S4为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选取该像素点的5×5邻域作为顶帽变换的窗口，用选取的结构元素进行顶帽变换，并选取变换后窗口中心点的3×3邻域中的最小值作为对比度提升后的像素值，作为对比度提升的图像中(i,j)点的像素值，具体为：

对于图像的像素点(i,j)，选取该像素点的5×5邻域为窗口W，选取的结构元素为S进行顶帽变换后的窗口记为H：

其中，S为S1、S2、S3或S4的一个；表示选取结构元素S对窗口W进行腐蚀后的结果，表示选取结构元素S对进行过腐蚀操作后的窗口进行膨胀后的结果；在(x,y)处的值为则：

其中，D_S为结构元素的定义域，S(x′,y′)为结构元素S在(x′,y′)处的值，1≤x′≤7，1≤y′≤7；W(x,y)表示窗口W在(x,y)点处的像素值；1≤x≤5,1≤y≤5；

用结构元素S对进行膨胀得到其在(x,y)处的值为

选取H的中心点的3×3邻域中最小值作为对比度提升后的图像像素点(i,j)的值。