[发明专利]一种水下多源声学图像特征提取方法及系统在审
申请号: | 202010572719.8 | 申请日: | 2020-06-22 |
公开(公告)号: | CN111738278A | 公开(公告)日: | 2020-10-02 |
发明(设计)人: | 张金良;雷添杰;李政伟;陈曦;沈蔚;李超群 | 申请(专利权)人: | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 |
主分类号: | G06K9/46 | 分类号: | G06K9/46;G06K9/34;G06K9/62 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 崔玥 |
地址: | 450003 *** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水下 声学 图像 特征 提取 方法 系统 | ||
1.一种水下多源声学特征提取方法,其特征在于,包括:
获取水底地貌图像、水底地形图像和水底地层图像;
对所述水底地貌图像、所述水底地形图像和所述水底地层图像分别进行图像分割,得到多个地貌分割单元、多个地形分割单元和多个地层剖面分割单元;
对各所述地貌分割单元进行特征提取,得到地貌特征量;所述地貌特征量包括水底地貌图像的灰度统计特征、水底地貌图像的灰度共生矩阵特征、水底地貌图像的基于高阶统计量的不变矩特征和水底地貌图像的分形维数特征;
对各所述地形分割单元进行特征提取,得到地形特征量;所述地形特征量包括水底坡度统计特征、水底坡向统计特征、水底表面曲率统计特征和水底地表的分形维数特征;
对各所述地层剖面分割单元进行特征提取,得到地层特征量;所述地层特征量包括界面线特征量、界面层特征量和表层剖面特征量;所述界面线特征量表示水体底质界面线的复杂度;所述界面层特征量为水体底质界面层的灰度均值;所述表层剖面特征量包括表层剖面的灰度统计特征和表层剖面的垂向纹理特征;
将所述地貌特征量、所述地形特征量和所述地层特征量确定为多源声学特征集合。
2.根据权利要求1所述的一种水下多源声学特征提取方法,其特征在于,所述对各所述地层剖面分割单元进行特征提取,得到地层特征量,具体包括:
确定所述水底地层图像中的水体底质界面线、水体底质界面层和表层剖面;
由所述水体底质界面线确定所述浅地层剖面图像的界面线特征量;所述界面线特征量表示所述水体底质界面线的复杂度;所述水体底质界面线的复杂度采用所述水体底质界面线上各目标分界点与对应邻域内的所有分界点连线的斜率值的标准差表示;所述目标分界点为所述水体底质界面线上任意一个分界点;
由所述水体底质界面层确定所述水底地层图像的界面层特征量;
由所述表层剖面确定所述水底地层图像的表层剖面特征量;
将所述界面线特征量、所述界面层特征量和所述表层剖面特征量确定为所述水底地层图像的地层特征量。
3.根据权利要求2所述的一种水下多源声学特征提取方法,其特征在于,所述由所述水体底质界面线确定所述水底地层图像的界面线特征量,具体包括:
由所述水体底质界面线,计算目标分界点与目标分界点邻域内的分界点连线的斜率,
其中,kid为目标分界点(xi,yi)与目标分界点邻域内的分界点(xi+d,yi+d)连线的斜率,xi为水体底质界面线上的第i个分界点的所属序列标号,yi为水体底质界面线上的第i个分界点对应的水深值,xi+d为水体底质界面线上的第i+d个分界点的所属序列标号,yi+d为水体底质界面线上的第i+d个分界点对应的水深值,d为(xi,yi)与(xi+d,yi+d)相距的列数;
由目标分界点与目标分界点邻域内的所有分界点连线的斜率,计算分界点连线斜率的均值,
其中,μi为分界点连线斜率的均值,w为目标分界点的邻域;
由目标分界点与目标分界点邻域内的所有分界点连线的斜率以及所述分界点连线斜率的均值,计算标准差,
其中,si为目标分界点与其邻域内各分界点连线斜率的标准差,si表征水体底质界面线的复杂度。
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