一种基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110232391A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910512627.8(22)申请日2019.06.13(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市碑林区太白南路2号(72)发明人陈璞花江立刘芳焦李成孙杰古晶(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人高博(51)Int.Cl.G06K9/46(2006.01)G06T5/30(2006.01)G06T7/11(2017.01)G06T7/187(2017.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法(57)摘要本发明公开了一种基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，首先生成包含舰船目标的矩形框内光学遥感图像的素描图，利用素描线段之间的结构关系和舰船先验对素描线段进行筛选、补充，提取出舰船外围素描线段；然后通过素描线段端点互连和图像孔洞填充等操作得到舰船初始区域；最后通过超像素分割方法对舰船区域进行修正，得到舰船的精准轮廓。本发明所提出的舰船轮廓提取方法不受舰船内部结构的影响，能有效提取高质量的舰船轮廓。CN110232391ACN110232391A权利要求书1/2页1.一种基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、生成包含舰船目标的矩形框内光学遥感图像的素描图，记素描图中素描线段的集合为L；S2、将L中长度小于T1的素描线段从L中去除；S3、将L中由阴影造成的素描线段从L中去除；S4、将L中的孤立素描线段从L中去除；S5、计算出舰船主轴，并将L中每条素描线段关于舰船主轴的对称线段加入L；S6、将L中处于舰船内部的素描线段从L中去除；S7、将由L构成的素描图中所有素描线段的端点两两相连，得到图像P2；S8、对图像P2内部的孔洞进行填充得到舰船初始区域；S9、利用超像素分割算法将矩形框内的光学遥感图像分割成T5个超像素，对每个超像素是否属于舰船进行判别得到舰船所在区域，完成舰船轮廓提取。2.根据权利要求1所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S2中，素描线段的长度为素描线段两端点之间的欧氏距离，T1取值5。3.根据权利要求1所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S3中，对L中的每条素描线段Li，建立以Li为对称轴，长边与Li等长且平行，短边分别过Li两端点且长度为T2的矩形框，Li将矩形框分为两个小矩形，分别统计两个小矩形内图像的灰度平均值，记为c1和c2，若min(c1,c2)＜T3且max(c1,c2)＜T4，则认为Li是由阴影造成的素描线段，将其从L中去除。4.根据权利要求3所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，T2取值7，T3取值[0,70]，T4取值[70,95]。5.根据权利要求1所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S4中，对L中的每条素描线段Li，建立分别过Li两端点且与Li垂直的两条直线，当两条直线之间没有除Li之外的其它素描线段，则Li为孤立素描线段，将孤立素描线段从L中去除。6.根据权利要求1所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S5具体为：S501、将由L构成的素描图转换为二值图，存在素描点的地方为0，其他地方为1；对二值图进行1次腐蚀操作，得到图像P1，腐蚀操作使用矩形窗口，窗口长宽取值都为10；S502、对图像P1内的孔洞进行填充，记孔洞填充后区域内点的集合为{(x1,y1),...,(xi,yi),...,(xn,yn)}，n为区域内点的个数；S503、计算区域的重心S504、计算二阶中心距的协方差矩阵S505、计算区域主轴的方向角θ；S506、舰船的主轴为过区域重心方向角为θ的直线；S507、计算L中每条素描线段关于舰船主轴的对称线段，所有对称线段构成集合L1；2CN110232391A权利要求书2/2页S508、将L1中的线段加入L为：L＝L∪L1。7.根据权利要求6所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S505中，区域主轴的方向角θ为：其中，c11为区域内点横坐标与区域内点纵坐标之间的协方差，c20为区域内点横坐标的方差，c02为区域内点纵坐标的方差，n为区域内点的个数。8.根据权利要求1所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其特征在于，步骤S6中，对L中的每条素描线段Li，如果Li上有60％的素描点被其它素描点包围，则认为Li是处于舰船内部的素描线段，将其从L中去除。9.根据权利要求8所述的基于素描信息的光学遥感图像舰船轮廓提取方法，其