[发明专利]基于几何特征的星上可见光遥感图像舰船检测方法

权利要求书

1.基于几何特征的星上可见光遥感图像舰船检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对输入的可见光遥感图像提取出多个待检测舰船图像切片，其中，每一个待检测舰船图像切片中仅包含一个潜在舰船目标；

(2)对待检测舰船图像切片进行遍历，求出所述切片中像素灰度值的均值和标准差，并对所述图像切片进行二值化操作以获得所述切片的二值图g'，根据所述二值图g'求得当前切片中包含的潜在舰船目标T'的质心m₀'的位置；

(3)使用上述步骤(2)中所求得的质心m₀'的位置与二值图g'，查找质心m₀'所属连通区域并依据各像素点与质心m₀'的相对熵结果，通过K-means算法来精确逼近该区域的边界，并获得更新后的二值图g，潜在舰船目标T和其质心m₀；

(4)计算所述切片的长宽比r与所述质心m₀到所述切片中心点的距离，依据舰船形状特性从待检测舰船图像切片中获取具有对称关系的子块，并计算所述子块的质心m₁位置；

(5)根据上述两个质心m₀和m₁的位置，计算出潜在舰船目标T的对称轴直线，并得到潜在舰船目标T在所述切片中的位置方向；

(6)以所述切片中的质心m₀为起始点，依据上述步骤(5)得到的对称轴直线分别在对称轴直线两侧找到属于潜在舰船目标T，且距离对称轴垂直距离最远的点e₁和e₂，并找到所述对称轴与潜在舰船目标T外边缘轮廓相交的点v₁和v₂；

(7)计算潜在舰船目标T最小外接矩形的面积M，并根据步骤(6)中得到的点e₁，e₂，v₁和v₂分别计算各个点到质心m₀的距离ed₁，ed₂，vd₁和vd₁，依据所述距离计算比值若所述面积M和比值r_ls均符合预设判断条件，则判定潜在舰船目标T为舰船，否则判定潜在舰船目标T不是舰船。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，在进行二值化操作时，使用的计算公式如下：

g'(x,y)＝l{f(x,y)＞μ+σ} (1)

其中μ为均值，σ为标准差，f(x,y)是切片上坐标为像素点(x,y)的灰度值，g'(x,y)为二值化后(x,y)点的值，l{·}为指示函数，其取值规则为：l{值为真的表达式}＝1；l{值为假的表达式}＝0；然后采用以下公式(2)计算潜在舰船目标T的质心m₀'的位置(x₀,y₀)：

其中g'(x,y)为二值化后像素点(x,y)的值。

3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，对相对熵的计算首先利用公式(3)计算不同灰度值在整个切片中的出现概率p_i：

其中h(i)_x,y代表所述切片上灰度值为i的各像素点的指示函数；

h(i)_x,y＝l{f(x,y)＝i} (4)

其中f(x,y)＝i代表所述切片中像素点(x,y)的值为i；然后依据公式(5)计算所述切片中任一像素点Q与质心m₀点的相对熵：

其中，为点m₀的灰度值的出现概率，p_Q为点Q的灰度值的出现概率。