[发明专利]基于空间频率特征的海面溢油检测方法

权利要求书

1.一种基于空间频率特征的海面溢油检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)样品信号采集：采集不同种类的海面溢油样品的光信号，得到海面溢油原始图像；

(20)数据预处理：对海面溢油原始图像进行中值滤波，得到滤除脉冲、椒盐噪声后边缘清晰的目标图像；

(30)刃边直线拟合：对目标图像进行刃边直线拟合，获得目标刃边直线方程；

(40)图像边缘扩散函数预处理：根据目标刃边直线方程，对目标图像进行边缘扩散函数处理，去除目标图像中较为明显的噪声点；

(50)边缘扩散函数分层重采样：对经图像边缘扩散函数预处理后的目标图像进行边缘扩散函数分层重采样，去除目标图像中的其他噪声信号，获得低噪声目标信号；

(60)线扩散函数采样与拟合：对低噪声目标信号的边缘扩散函数进行微分，得到线扩散函数，再根据最小二乘法进行拟合，获得高精确性目标信号的线扩散函数；

(70)调制传递函数计算：根据处理后的目标图像信号，进行调制传递函数计算，获得多角度下海面溢油的空间频率特征值。

2.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于：所述(10)样品信号采集步骤中，采用投影仪作为采样时的入射光源，采用加有滤波片的CCD探测器对目标表面散射的光信号进行采集。

3.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，所述(20)数据预处理步骤具体为：

取窗口W中像素灰度的中值作为其中心像素的灰度：

g(m,n)＝med{f(m-i,n-j),(i,j)∈W}

其中，g(m,n)为目标图像，f(m,n)为原始图像，(i,j)为像素点坐标，窗口W中像素个数一般是奇数，若是偶数，则将中间两值取平均作为中值。

4.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，所述(30)刃边直线拟合步骤具体为：

其中，n,m为自然数，分别表示变量x，y的最大值。

直线l的方程为：

xsinθ-ycosθ+η＝0，

边缘检测中梯度算子为：

刀刃角θ：

5.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，所述(40)图像边缘扩散函数预处理步骤包括：

(41)分段取样：以像素为单位对边缘扩散函数的样本进行分段，且两端可延伸半像素距离；

(42)数据拟合：对每段扩展范围内的样本进行直线拟合；

(43)噪声去除：去除每段边缘扩散函数样本中的噪声点。

6.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，所述(50)边缘扩散函数分层重采样步骤包括：

(51)横坐标原点为梯度极值点，进行第一层边缘扩散函数样本插值重采样；

(52)对所有重采样点的中点作插值重采样，根据二分法防变形公式来判断是否发生采样变形，

(53)以σ为容忍误差，去除其中的噪声点并重新插值，若仍不满足二分法防变形公式则舍弃该变形点，其中，

$\mathrm{\σ}=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\Δl}}_i^2/n};$

(54)若重采样密度误差大于15％，返回(51)步骤，否则，得到低噪声目标信号，进行下一步计算。