[发明专利]基于大津算法的海底地貌边界提取方法

摘要

本发明公开了一种基于大津算法的海底地貌边界提取方法。包括如下步骤：1)根据目标区域内的水深分布计算每个测量点的最大斜率和坡度；2)根据目标区域内的坡度分布计算每个测量点的近似曲率；3)将目标区域内每个测量点的近似曲率值标准化到指定的范围内；4)根据非线性变换关系，扩大标准化曲率值局部区域的动态范围；5)应用大津算法估计曲率分割的阈值；6)将曲率值不小于阈值的测量点划分为边界点。本发明设计的地貌边界提取方法可有效识别复杂地貌边界细节，抑制航线噪声，大大降低科研及工程人员工作强度，提高其工作效率。本发明适用于地貌分析、海洋测绘、海底资源调查、海洋工程相关领域的地貌单元的边界提取。

主权项

1.一种基于大津算法的海底地貌边界提取方法，其特征包括如下具体步骤：(1)计算目标区域坡度分布根据和θ(x_o，y_o)＝tan^‑1k(x_o，y_o)计算目标区域内每个测量点(x_o，y_o)的最大斜率k(x_o，y_o)和坡度θ(x_o，y_o)，其中，(x_o，y_o)和(x_i，y_i)分别表示测量点及其周围8个邻域点的坐标，单位为米，h_o(x_o，y_o)和h_i(x_i，y_i)分别表示测量点(x_o，y_o)及其领域点(x_i，y_i)的水深值，单位为米，i为整数且满足1≤i≤8，表示测量点(x_o，y_o)周围的8个领域点的序号，表示取最大值，tan^‑1表示取反正切；(2)计算目标区域近似曲率分布根据计算目标区域内每个测量点(x_o，y_o)的近似曲率r(x_o，y_o)，其中，k_o(x_o，y_o)和k_i(x_i，y_i)分别表示测量点(x_o，y_o)及其邻域点(x_i，y_i)的最大斜率值，由步骤(1)得到；(3)近似曲率分布标准化根据计算标准化曲率r_n，其中，r_min和r_max分别表示r的最小值与最大值，r由步骤(2)得到，a在处理中设定；(4)标准化曲率动态范围变换根据计算变换后的曲率值其中，r_n由步骤(3)得到，b和c在处理中设定；(5)阈值估计根据目标区域内每个测量点的应用大津算法估计曲率分割的阈值r_th；(6)边界点提取在目标区域内，若某一测量点的曲率值满足则该点被划分为边界点，若满足则该点被划分为非边界点。