[发明专利]一种水下声纳图像的小目标检测方法

摘要

本发明属于目标检测领域，具体涉及一种水下声纳图像的小目标检测方法。本发明包括：初始化：令二值化阈值th＝0.8，阴影方向为θ度，令I₀＝I；令SE₁表示目标模板，SE₁是尺寸为3×3像素的正方形模板，令SE₀表示背景模板，SE₀是尺寸为25×25像素的正方形模板的边缘区域。本发明所提出的目标检测模板简单；检测速度快；抗噪声能力强；无需训练数据。

主权项

1.一种水下声纳图像的小目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始化：令二值化阈值th＝0.8，阴影方向为θ度，令I0＝I，其中I为H×W像素的输入声纳图像矩阵；(2)令SE1表示目标模板，SE1是尺寸为3×3像素的正方形模板；令SE0表示背景模板，SE0是尺寸为25×25像素的正方形模板的边缘区域；(3)计算图像I0的亮度均值，用m0表示；令t＝m0…255，对于每一个t，计算二值图像Bt：其中，h＝1…H,w＝1…W；(4)分别计算前景模板匹配率poFore和背景模板匹配率poBack：poFore(t)＝conv(Bt,SE1)/9poBack(t)＝conv(1‑Bt,SE0)/96其中，t＝m0…255，conv(.)表示卷积运算；(5)计算图像I0的占有率击中‑击不中变换poHMT：其中，min{.}为最小值函数，max{.}为最大值函数；(6)将步骤(5)的poHMT做二值化处理：其中，h＝1…H,w＝1…W，poHMT(h,w)表示二维矩阵poHMT在(h,w)处的取值，poBW(h,w)表示poBW在(h,w)处的取值；(7)利用形态学膨胀、腐蚀运算去除poBW中的细小噪声点；(8)令poBW1表示去噪之后的poBW，利用8‑连接区域标记方法标记poBW1中的连通区域，分别记录各连通区域的外接矩形的位置、长、宽；(9)令I0＝255‑I，执行步骤(3)～步骤(7)，并用poBW0表示去噪之后的poBW，利用8‑连接区域标记方法标记poBW0中的连通区域，分别记录各连通区域的外接矩形的位置、长、宽；(10)以poBW1中的一个连通区域R1的外接矩形为依据，确定出搜索区域；将此搜索区域映射到poBW0的相应区域，并用RS表示poBW0中的这个搜索区域；(11)在poBW0的RS区域中进行搜索，如果能够找到一个连通区域R0，则将poBW1中的连通区域R1标记为目标，同时删除区域R0；否则，如果在poBW0的RS中不存在连通区域，则将poBW1中的连通区域R1标记为非目标；(12)重复步骤(10)～步骤(11)，检查poBW1中的下一个连通区域，直至遍历poBW1的所有连通区域。