[发明专利]一种基于线框模型的舰船提取方法

权利要求书

1.一种基于线框模型的舰船提取方法，其特征在于，包括步骤：

S1、遥感影像的预处理，即对遥感影像依次进行去噪、增强；

S2、对预处理后遥感影像进行阈值分割获得连通区域，提取原始遥感影像的线特征；

S3、基于连通区域和线特征，采用基于船头结构的船只模型在S2提取的线特征中提取船只，获得船只所在的连通区域，凹凸度大于阈值s的连通区域即第一候选船只，否则为第一非候选船只，s为经验值；

S3还包括对第一候选船只船头线段对以外的线特征，采用基于船身结构的船只模型提取船只，获得船只所在的连通区域，大小在预设范围内的连通区域即第二候选船只，否则为第二非候选船只，预设范围根据经验设定；其中，基于船身结构的船只模型由(1)距离小于d₁且夹角小于10度的线特征对以及(2)与线特征对中任一线特征距离小于d₃且夹角为[θ₁,θ₂]的线特征构成，d₁和d₃为经验值，[θ₁,θ₂]表示船头和船身的夹角范围；

S4，采用由扇形掩膜和半圆掩膜组成的检测掩膜确检测第一候选船只和第二候选船只，具体为：

S4-1将扇形掩膜和半圆掩膜覆盖到第一候选船只或第二候选船只的二值图像中，扇形掩膜的顶点位于第一候选船只或第二候选船只的船头两线特征的近船头端点连线的中点，其半径为船头两线特征的近船身端点到顶点的距离的较大值，其两边分别与船头两线特征平行；半圆掩膜圆形为去掉了扇形掩膜的半圆，其圆心位于顶点处，其半径同扇形掩膜半径，其对称轴与扇形掩膜圆心角的角平分线重合；

S4-2令扇形掩膜与第一候选船只或第二候选船只的重叠区域面积与扇形掩膜面积之比为ratio₁，令半圆掩膜与第一候选船只或第二候选船只的重叠区域面积与半圆掩膜面积之比为ratio₂，ratio₁大于η₁且ratio₂小于η₂的候选船只即真实船只，η₁和η₂分别为50％～90％和20％～50％内取值的经验值；

S5建立真实船只的最小包围矩形，以最小包围矩形中真实船只和真实船只以外区域的像素值训练分类器，采用分类器对第一非候选船只或第二非候选船只进行分类，获得第一船只连通区域或第二船只连通区域；

S6判断第一船只连通区域的凹凸度是否大于阈值s，若大于，该第一船只连通区域即第一候选船只，否则为第一非候选船只；对本步骤获得的第一候选船只执行S4，对第一非候选船只执行S5，直至检测不到第一非候选船只；

判断第二船只连通区域大小是否在预设范围[c₁,c₂]，若在，该第二船只连通区域即第二候选船只，否则为第二非候选船只；对本次获得的第二候选船只执行S4，对第二非候选船只执行S5，直至检测不到第二非候选船只。

2.如权利要求1所述的基于线框模型的舰船提取方法，其特征在于：

S3中，采用基于船头结构的船只模型在S2提取的线特征中提取船只，具体为：

遍历S2提取的线特征，对当前线特征所在连通区域的线特征进行操作：找到与当前线特征的距离小于d且夹角为[α₁,α₂]的线特征，该线特征与当前线特征构成船头线段对；若存在与船头线段对中任一线特征的距离小于d且夹角为[θ₁,θ₂]的线特征，该线特征与船头线段对构成船只；其中，[α₁,α₂]表示船头夹角范围，[θ₁,θ₂]表示船头和船身的夹角范围，d为经验值，基于实验验证进行取值。