[发明专利]一种基于Otsu阈值的二维波浪谱分割方法

权利要求书

1.一种基于Otsu阈值的二维波浪谱分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据二维波浪谱的Otsu阈值对所述二维波浪谱分割得到若干个单连通的子区域，包括：计算所述二维波浪谱的Otsu阈值并分割提取得到若干个谱密度值大于所述Otsu阈值的第一区域；若存在第一区域被其他第一区域全覆盖，则将互相覆盖的两个第一区域合并并保留覆盖范围大的第一区域，形成若干个单连通的第二区域作为对所述二维波浪谱分割得到的子区域；否则直接将提取得到的各个第一区域作为对所述二维波浪谱分割得到的子区域；

并根据各个子区域内的离散坐标点数量进行区域合并得到第三区域和对应的剩余区域，包括：确定每个子区域的离散坐标点数量，提取离散坐标点数量大于预定离散点数量的第二区域得到第三区域；所述剩余区域是所述二维波浪谱构成的二维区域中除第三区域以外的区域；

根据所述剩余区域的谱密度值对所述二维波浪谱分割提取得到单连通的第五区域；包括：计算所述剩余区域的谱密度值并得到谱密度值的最大值S_max；提取所述二维波浪谱中谱密度值大于αS_max的若干个第四区域，其中，α为参数，且α1；若存在第四区域被其他第四区域全覆盖，则将互相覆盖的两个第四区域合并并保留覆盖范围大的第四区域，形成若干个单连通的第四区域作为对所述二维波浪谱分割得到的第五区域；否则直接将提取得到的各个第四区域作为对所述二维波浪谱分割得到的第五区域；

将各个第五区域按照预定策略分别合并到所述第五区域所包含的第三区域中，包括：确定所述第五区域包含所述第三区域的数量，得到包围值；当所述第五区域的包围值为1时，将所述第五区域并入到被所述第五区域包含的第三区域内，得到一个第六区域；当所述第五区域的包围值大于1时，对于所述第五区域与所述剩余区域的每个交集点，将所述交集点合并到目标第三区域内，所述目标第三区域是所述第五区域所包含的且与所述交集点距离最近的第三区域；

得到第六区域以及对应的更新后的剩余区域，更新后的所述剩余区域是所述二维波浪谱构成的二维区域中除第六区域以外的区域；

若更新后的所述剩余区域不为空，则对更新后的所述剩余区域再次执行所述根据所述剩余区域的谱密度值对所述二维波浪谱分割提取得到单连通的第五区域的步骤；

若更新后的所述剩余区域为空，则根据每个第六区域与其相邻的第六区域之间的谱密度值对各个第六区域进行合并，计算每个第六区域与其相邻的第六区域的最大相邻边界谱密度值和最小相邻区域谱峰密度值，并计算所述最大相邻边界谱密度值和所述最小相邻区域谱峰密度值之间的比值作为两个相邻的第六区域之间的谱密度比较值；将对应的谱密度比较值最大的两个第六区域进行合并；直到每两个相邻的第六区域之间的谱密度值都符合预定谱密度关系时得到若干个第七区域，确定各个所述第七区域的谱分别为分割得到的各个单峰波浪谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算所述交集点与所述第五区域包含的各个第三区域的最近边界点之间的边界距离；

当仅有一个第三区域与所述交集点之间的边界距离最小时，确定边界距离最小的第三区域为所述目标第三区域；

若存在至少两个第三区域与所述交集点之间的边界距离相等且最小时，分别计算所述交集点与边界距离最小的所述至少两个第三区域的中心位置之间中心距离，并确定边界距离最小和中心距离最小的第三区域为所述目标第三区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将对应的谱密度比较值最大的两个第六区域进行合并，包括：

当谱密度比较值的最大值大于预定比值时，将谱密度比较值的最大值对应的两个相邻第六区域进行合并得到更新后的第六区域；

当谱密度比较值的最大值不大于所述预定比值时，则确定每两个相邻的第六区域之间的谱密度值都符合所述预定谱密度关系，并得到若干个第七区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当仅合并得到一个所述第三区域时，确定所述第三区域的谱为分割得到的单峰波浪谱；

当合并得到的所述第三区域的数量大于等于2时，则执行所述根据所述剩余区域的谱密度值对所述二维波浪谱分割提取得到单连通的第五区域的步骤。