[发明专利]一种基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像检测方法及其应用，特别是关于一种适用于高清遥感图像的基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法及其应用。

背景技术

现有的基于海陆模板自动分割的海面目标检测方法在实现海陆分离时，一般都采用基于阈值分割或基于纹理分割的方法。在处理高清晰、背景复杂、细节丰富的遥感图像时，基于阈值分割的海陆模板自动分割方法存在海陆边界定位精度低、海面和陆地区域容易出现孔洞等问题；而基于纹理分割的海陆模板自动分割在纹理特征提取时速度很慢，同时也存在定位精度差、海面和陆地区域容易出现孔洞的问题。因此针对高清晰、海陆背景复杂、细节丰富的遥感图像，现有的基于阈值分割和基于纹理分割的海陆模板分割方法往往不能得到理想的结果，同时现有的检测方法也不能快速、准确地实现复杂海陆背景下高清遥感图像的海面目标的检测。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种提取速度快，适用于高清遥感图像的基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法及其应用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法，其包括以下步骤：1)输入待检测的高分辨率可见光港口遥感图像，根据基于像素面积相关的重采样处理方法，进行重采样处理；2)针对重采样处理后的港口遥感图像，采用基于扫描线的海面区域种子点检测方法，检测海面区域种子点；3)根据步骤2)得到的海面区域初始种子点，利用区域增长算法查找邻近区域内所有灰度值满足以下条件的点：该点像素灰度与毗邻种子点灰度差值在2以内、且与初始种子点灰度差值在8以内，标记满足此条件的像素点为海面区域，其它区域置为陆地区域；4)对步骤3)得到的海陆区域进行二值化，即将陆地区域灰度值置为255，将海面区域灰度值域置为0；5)对二值化处理结果进行形态学处理，即一次腐蚀操作和一次膨胀操作，得到港口遥感图像采用重采样处理后的海陆分割模板；6)对由步骤5)得到的重采样处理后的海陆分割模板，根据基于像素面积相关的重采样处理方法插值，得到与原遥感图像同样大小的海陆分割模板。

所述步骤2)中检测海面区域种子点，包括以下步骤：①自上而下逐行扫描重采样处理后的港口遥感图像，首先扫描第一行；②判断扫描该行中无效像素点的数目：若无效像素点的数目大于或等于N/10，则将该行定为无效行，扫描下一行，回到步骤②，其中N为该行像素数；若无效像素点的数目小于N/10，则对该行灰度由前向后做差分，每个像素点的差分结果记为差分值，将每行最后一个像素点的差分值置为0；③考察差分结果，在差分的结果中，如果差分值小于2则置为0；④判断差分值为0的连续像素数目是否超过N/5：如果超过，则认为出现连续的平坦区域，即为海面区域，取此时的像素作为海面区域初始种子点，进入所述步骤3)；否则，扫描下一行，回到步骤②，直到完成最后一行的扫描。

上述基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法在军事领域的海面目标筛选上的应用。

上述基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法在民用领域的海面目标筛选上的应用。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提出了一种基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法，其不但适用于复杂海陆背景下的高清遥感图像的快速提取，而且规避了卫星图像校正带来无效像素的问题。2、本发明应用了在复杂海陆背景下高清遥感图像的海面区域检测种子点的检测方法，结合区域增长方法标记海面区域的方法，通过二值化和形态学处理实现海陆模板自动分割的方法，通过重采样处理插值的方法等，实现了快速准确得到与原遥感图像同样大小的海陆分割模板的发明目的。本发明可以广泛用于各种民用和军事领域高清港口遥感图像中的海陆模板分离及目标筛选过程中。

附图说明

图1是本发明方法应用于海面目标检测的流程示意图

图2是本发明待检测高分辨率可见光港口遥感图像示意图

图3是本发明基于扫描线的海面区域种子点检测方法的流程示意图

图4是本发明得到的与原遥感图像同样大小的海陆分割模板示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明基于扫描线检测的海陆模板自动分割方法，包括以下步骤(如图1第一个虚线框所示)：

1)输入待检测的高分辨率可见光港口遥感图像(如图2所示)，根据已有技术基于像素面积相关的重采样处理方法，进行重采样处理；

2)针对重采样处理后的港口遥感图像，采用基于扫描线的海面区域种子点检测方法，检测海面区域种子点，其过程如下(如图3所示)：