[发明专利]基于海天线的背景分割方法

权利要求书

1.基于海天线的背景分割方法，其特征在于如下步骤：

第一步：读取原始红外图像I₀，图像的大小为M×N，其中M是图像I₀的宽度像素数，N是图像I₀的高度像素数；

第二步：采用式(1)对彩色图像I₀中每个像素点的R、G、B三个通道的值进行加权，得到灰度图像I_g；

I_g＝0.29900×R+0.58700×G+0.11400×B (1)

第三步：采用窗口大小为3×3的中值滤波器对图像I_g进行去噪处理，得到的图像记为I_m，具体操作过程如下：

(a)将3×3的矩形滤波模板在原始图像的每个像素上滑动；

(b)将模板中心与图像像素重合，记录包含在模板内的图像像素；

(c)将记录的像素根据灰度值大小进行排序，保留中值作为中心像素的灰度；

第四步：采用式(2)对图像I_m进行同态滤波，得到的图像记为I_s，表示二维傅里叶反变换，H(u,v)表示同态滤波函数；

其中的F(u,v)通过式(3)进行计算：

其中表示傅里叶变换；

第五步：采用基于canny算子的边缘检测对图像I_s进行海天线的初步提取，得到的图像记为I_N，具体操作过程如下：

(a)通过式(4)对经过预处理的图像I_s进行高斯平滑，得到的平滑图像记为I_p；

I_p(x,y)＝G(x,y)*I_s(x,y) (4)

其中的高斯函数G(x,y)通过式(5)进行计算：

(b)通过式(6)计算梯度幅度和方向，得到幅值M(x,y)和方向α(x,y)；

其中的g_x和g_y分别通过式(7)-(8)进行计算：

(c)通过3×3区域的极大值抑制，保留局部梯度中最大的点，得到细化的边缘，处理后的图像记做I_N，具体操作过程如下：

①先获取α(x,y)所属的方向；

②在该方向上的3个值里，如果M(x,y)至少小于其余两个值之一，则对M(x,y)进行抑制，即I_N(x,y)＝0；否则I_N(x,y)＝M(x,y)；

(d)通过式(9)-(10)处理I_N(x,y)；

I_NL(x,y)＝I_NL(x,y)-I_NH(x,y) (10)

其中的高阈值T_H和低阈值T_L分别通过式(11)-(12)进行计算：

T_L＝0.1×max(I_N(x,y)) (11)

T_H＝3×T_L (12)

第六步：通过计算得到图像的行数X和列数Y，并构造下标存储数组sub(Y)，设置初始值x＝1,y＝1；

第七步：对图像的每一列数据从上到下进行扫描，寻找不为零的数，并记录它的水平坐标，从而得到数组sub的中值H，具体操作过程如下：

(a)判断y是否小于等于Y，如果判断结果为真，则执行(b)步骤；如果判断结果为假，则该图像扫描结束并得到数组sub的中值H；

(b)判断x是否小于等于X，如果判断结果为真，则执行(c)步骤；如果判断结果为假，则令y＝y+1且重新执行(a)步骤；

(c)判断I_N(x,y)是否等于0，如果判断结果为假，则执行(d)步骤；如果判断结果为真，则令x＝x+1且重新执行(b)步骤；

(d)令sub(y)＝x，然后执行(e)步骤；

(e)令y＝y+1且重新执行(a)步骤；

第八步：通过式(13)得到海平线水平坐标α的值，其中C为调节因子且C∈[-5,5]；

α＝H+C (13)

第九步：将根据海天线得到的分割掩模与原始图像相乘即可得感兴趣目标区域。