[发明专利]基于块粒度预判平衡直方图的光学遥感船舶切片分割方法

权利要求书

1.一种基于块粒度预判平衡直方图的光学遥感船舶切片分割方法，用于光学遥感图像船舶及其特征的自动提取，该自动提取包括准确分割船舶切片图像，其特征在于包括以下步骤：

A)进行目标切片分格及直方图统计，包括：

将目标切片划分为等粒度尺寸的小格，

对每个小格区域统计其局部的灰度直方图，

B)进行分格直方图奇异值的去除，包括：

对获得的每个小格直方图进行置信区域的截取，

去除直方图低像素区域和高像素区域中少量的奇异值，

C)进行局部直方图特征提取,包括：

对每个奇异值去除后的小格局部直方图，

提取小格均值、均方差两类特征，

D)确定小格类型,包括：

根据每个小格直方图提取得到的特征，确定小格的类型，其中具体分为三种类型：混合型小格、亮小格和暗小格，

E)进行平衡直方图统计，包括：

根据小格直方图的类型，进行有策略的直方图平衡统计，

统计被判定为亮和暗类的小格个数，

以个数少的类为标准，剔除个数多的类中的部分小格，使亮、暗小格数目相等，剔除的方法是，将个数多的类中的小格按均方差BlockVar从大到小排序，将大方差的多余小格剔除，使未被剔除的亮和暗小格参与直方图统计，

之后，对类型判定为混合型的小格全部参与直方图统计，

经过以上平衡处理，可使切片整体直方图呈现双峰形态，便于后续分割阈值的搜寻，

F)进行基于平衡直方图的切片分割，包括：

对平衡后呈现“双峰”特性的直方图进行基于OTSU最大类间方差的阈值迭代搜索，找到全局的自适应分割阈值，并利用该阈值对切片图像进行分割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A)包括：

将目标切片划分为等粒度尺寸的小格，每个分格的大小可根据具体要处理遥感图像的分辨率及关注目标的尺寸进行综合确定，

之后对每个小格统计256维的灰度直方图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B)包括：

对所获得每个分格的直方图进行置信区域截取，以减少奇异值对统计直方图的干扰，避免影响直方图类型的判定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤D)包括根据每个小格直方图提取得到的特征确定小格的类型，包括把小格分为三类：

-不含船舶区域即一般只含有海面区域的小格，定义为暗小格，

-只含有船舶区域即一般不含海面区域的小格，定义为亮小格，

-既含有船舶区域又含有海面区域的小格，定义为混合型小格。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于每个分格的大小的选取原则为：

小格尺寸要小于1/2船舶宽度在图像上的像素宽度。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于对所获得每个分格的直方图进行置信区域截取的操作包括：

从直方图中灰度值为1位置开始向高灰度值方向搜索统计，去除灰度值不为零的最低5个值的所有像素，并把搜索停留处的灰度值位置设置为LowPosition；

另一方面，从直方图中灰度值为256位置开始向低灰度值方向搜索统计，去除灰度值不为零的最高1个值的所有像素，并把搜索停留处的灰度值位置设置为HighPosition；

最后，统计灰度值LowPosition与HighPosition之间的直方图区域为后续特征提取的置信区域。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于定义三类小格的操作包括：

对均方差BlockVar大于阈值的小格即小区域中包含灰度差异相对较大的两种区域，设置其属性为混合型；

然后，通过统计所有混合型小格的均值，将剩余均方差较小的小格分为亮小格和暗小格两种类型，即当剩余小格的均值BlockGrayMean大于混合型时，认为其为亮的小格，反之，则为暗的小格。