[发明专利]一种海底沙波特征识别方法

权利要求书

1.一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，利用实测水深数据，采用图像识别的方法获取沙波波峰线、波谷线，并通过线性拟合及坐标转换将沙波波峰线、波谷线进行分组，进一步利用沙波波峰线、波谷线的信息自动获取大区域的沙波波长、波高特征信息；

包括如下步骤：

1）基于大区域的实测水深数据矩阵，估算沙波波长，将大区域分割成若干个小区域矩阵；

2）对每一个小区域矩阵利用图像识别获取沙波波峰线、波谷线，将波峰线及波谷线的位置及高程信息保存到变量中；

3）将步骤2）所获取的沙波波峰线及波谷线近似平行，对子区域中的每条波峰线、波谷线进行线性拟合，获取拟合后每条直线的斜率，根据斜率范围对波峰线及波谷线进行第一次分组；

4）对步骤3）中每一组沙波直线进行坐标转换，并对波峰线和波谷线分别进行编号和分组；

5）计算步骤4）中每一个分组内沙波的波长和波高。

2.根据权利要求1所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述步骤2）包括如下步骤：

a.对每一个小型矩阵进行平面拟合以消除整体坡度对识别的影响；

b.利用中值滤波技术消除孤立的噪声点；

c.利用二值化技术获取沙波波峰线的位置；

d.对水深取相反数，重复步骤a、b、c可以获取沙波波谷线的位置；

e.将波峰线及波谷线的位置及高程信息保存到变量中。

3.根据权利要求2所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述步骤b消除孤立的噪声点在Matlab中可采用im2bw函数。

4.根据权利要求2所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述步骤c二值化技术为采用阈值变换法将灰度图转换为二值图，在Matlab中可采用im2bw函数。

5.根据权利要求1所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述步骤4）包括如下步骤：首先，对沙波的波峰线、波谷线进行线性拟合，根据斜率差异，将所有波峰线、波谷线分组，其中，每组波峰线、波谷线间的斜率误差均小于0.25；其次，对每组波峰线、波谷线进行坐标变换；再次，获取转换后每条线中点的y值，根据y值由小到大，将直线进行编号，并将信息分别保存在ridge、valley两个变量中；最后根据编号将沙波域分为不同的组。

6.根据权利要求5所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述坐标转换方法包括：根据沙波波峰线、波谷线的斜率，将原坐标系进行旋转，使斜率与变换后的坐标系的x轴平行。

7.根据权利要求1所述的一种海底沙波特征识别方法，其特征在于，所述步骤5）的计算方法为：将步骤3）中每一个沙波域中相邻波峰线y值的差和相邻波谷线y值的差，即为沙波波长；同样，相邻波峰线与波谷线上的平均高程差，即为沙波波高。