[发明专利]一种基于超像素描述的月面岩石检测方法

权利要求书

1.一种基于超像素描述的月面岩石检测方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）对月面拍摄的图像进行各向异性平滑，以平滑月壤区域的纹理但同时能够很好地保留月壤与岩石的边界；

（2）对平滑后的图像进行过分割，得到超像素；

（3）基于超像素，提取天空区域；

（4）在去除天空区域的超像素中，提取月面岩石区域。

2.根据权利要求1所述的基于超像素描述的月面岩石检测方法，其特征在于：所述步骤（1）对图像进行各向异性平滑的具体实现为：

（11）在尺度空间中，将月面图像的平滑表示为：

L(x,y,σ_n)=G(x,y,σ_n)*L(x,y,σ_n-1)

G(x,y,σn)=12πσn2e-x2+y22σn2---(1)]]>

L(x,y,σ₀)=I(x,y)

其中，I(x,y)是原始图像，L(x,y,σ_n)为尺度为σ_n的图像，尺度σ_n控制了影响中心像素的邻域的尺寸，G(x,y,σ_n)为高斯卷积核；L(x,y,σ_n-1)为尺度为σ_n-1的图像；

（12）对高斯平滑方程求微分，得到：

∂Lσn∂σn=∂Gσn∂σn*Lσn-1---(2)]]>

将L(x,y,σ_n)缩写为同样地，将G(x,y,σ_n)缩写为。为求偏导符号；

（13）对于平滑后的图像，采用二阶矩矩阵来度量区域的线性性：

M(x,y,σD)=L:x2(x,y,σn,σD)LxLy(x,y,σn,σD)LxLy(x,y,σn,σD)Ly2(x,y,σn,σD)---(3)]]>

式（3）中，σ_D为积分尺度，L_x、L_y分别为平滑尺度σ_n上的水平和垂直方向的一阶差分；一个正定的矩阵M的奇异值分解表征了它的结构：

M=UDVT=Uλ100λ2VT---(4)]]>

式（4）中，λ₁≥λ₂≥0为两个特征值，U，V为特征向量组成的矩阵；

引入度量范式q₁量化地度量区域的线性性：

q1=1-(λ1-λ2λ1+λ2)2=4det M(traceM)2---(5)]]>

其中，detM为矩阵M的行列式，traceM为矩阵M的秩；

（14）将待滤波位置的图像行坐标r作为深度的度量参数：

q2=er-Hλ---(6)]]>

得到新的各项异性平滑方程为：

Lσn=Lσn-1+(σn-σn-1)∂Lσn-1∂σn-1=Lσn-1+(σn-σn-1)q1q2κ|▿Lσn-1|---(7)]]>

其中，即为各项异性平滑后的图像，为图像求梯度后的模，其它符号如前所述。