[1]张勋,马豪伯,李昀澄.行均值梯度与直线拟合联合优化的UUV海面红外图像海天线检测[J].应用科技,2018,45(04):6-12.[doi:10.11991/yykj.201705019]
 ZHANG Xun,MA Haobo,LI Yuncheng.Sea-sky-line detection of UUV near surface infrared images based on the row-mean value gradient method and linear fitting algorithm[J].Applied science and technology,2018,45(04):6-12.[doi:10.11991/yykj.201705019]
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行均值梯度与直线拟合联合优化的UUV海面红外图像海天线检测(/HTML)
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《应用科技》[ISSN:1009-671X/CN:23-1191/U]

卷:
第45卷
期数:
2018年04期
页码:
6-12
栏目:
船舶与海洋工程
出版日期:
2018-08-05

文章信息/Info

Title:
Sea-sky-line detection of UUV near surface infrared images based on the row-mean value gradient method and linear fitting algorithm
作者:
张勋 马豪伯 李昀澄
哈尔滨工程大学 自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
Author(s):
ZHANG Xun MA Haobo LI Yuncheng
College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
关键词:
UUV海天线红外图像中值滤波行均值梯度法直线拟合法平滑滤波优化算法
Keywords:
UUVsea-sky-lineinfrared imagesmedian filteringrow-mean value gradient methodlinear fitting algorithmsmoothing filteroptimization algorithm
分类号:
TP751.1
DOI:
10.11991/yykj.201705019
文献标志码:
A
摘要:
在近海面水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)的红外图像采集过程中,由于波浪起伏引起的高倾斜度、海空背景复杂等原因,红外图像的噪声过大,不利于目标的识别与海天线的检测。为此提出了一种海天线检测的改进方法。首先,将经过中值滤波和非线性增强预处理后的红外图像进行处理,得到行均值梯度图,确定海天线粗略位置;然后对其中的天空区域和海面区域进行滤波平滑处理,平滑二者背景中灰度起伏较大的噪声;最后利用优化的直线拟合法对天空区域和海面区域滤波后的图像进行海天线提取。实验结果表明,该方法可改善海天线位置的检测效果,具有较强的通用性,适用于复杂的海天环境。
Abstract:
In the infrared image acquisition process of an underwater unmanned vehicle (UUV) near the sea surface, the noise of the infrared image is too large to facilitate target recognition and sea-sky-line detection, because of the high inclination due to undulations and complex sea-air backgrounds. To this end, an improved method for sea-sky-line detection is proposed. First, process the infrared images after median filtering and nonlinear enhanced preprocessing to get the row-mean value gradient map, ascertain the rough location of the sea-sky line. Then process the area of sky and sea respectively by the filter smoothing algorithm, smooth the larger gray level fluctuation in the background noise. Finally, extract the sea-sky-line from the image after filtering of the sky area and sea area by the optimized linear fitting algorithm. The experimental results show that the method can improve the detection effect of the sea-sky-line position, having strong universality and suitable for complicated sea-sky environment.

参考文献/References:

[1] 杨家红, 李翠红, 危德益, 等. 基于复杂海空背景行均值曲线的海天线定位算法[J]. 激光与红外, 2012, 42(12):1346-1350.
[2] 苏丽, 尹义松, 刘志林. 基于全景海天线提取的海面小目标检测[C]//第三十三届中国控制会议论文集(C卷). 南京, 2014.
[3] 王博, 苏玉民, 万磊, 等. 基于梯度显著性的水面无人艇的海天线检测方法[J]. 光学学报, 2016, 36(5):0511002.
[4] 刘松涛, 沈同圣, 韩艳丽, 等. 舰船目标海天线提取方法研究[J]. 激光与红外, 2003, 33(1):51-53.
[5] 董宇星, 刘伟宁, 王爽. 基于Canny原理海天线检测算法研究[J]. 计算机测量与控制, 2010, 18(3):697-698, 702.
[6] 杨俊彦, 逄浩君, 曹耀心, 等. 海天背景下红外小目标检测的背景抑制及海天线检测方法[J]. 红外, 2016, 37(12):24-28.
[7] 徐良玉, 马录坤, 谢燮, 等. 基于结构森林边缘检测和Hough变换的海天线检测[J]. 上海大学学报:自然科学版, 2017, 23(1):47-55.
[8] 雷琴, 施朝健, 陈婷婷. 基于均值漂移边缘提取的海天线检测方法[J]. 计算机应用与软件, 2015, 32(6):208-211.
[9] 温佩芝, 史泽林, 于海斌. 复杂海面背景红外小目标自动检测方法[J]. 红外与激光工程, 2003, 32(6):590-593, 604.
[10] 孙茂芬, 卢道华, 李忠国, 等. 海上监控图像的海天线及其目标区域提取[J]. 机械工程师, 2016(2):89-92.
[11] 韩嘉隆, 毛征, 王宁, 等. 基于二维OTSU的海天分界线提取算法[J]. 国外电子测量技术, 2016, 35(8):67-70.
[12] 刘松涛, 周晓东, 王成刚. 复杂海空背景下鲁棒的海天线检测算法研究[J]. 光电工程, 2006, 33(8):5-10.
[13] 时磊, 赵军, 叶宗民. 一种基于直线拟合法的新的海天线检测方法[J]. 红外, 2011, 32(8):25-28.
[14] 朱齐丹, 徐从营, 蔡成涛, 等. 全景图像海天线提取及舰船目标自动检测[J]. 计算机测量与控制, 2014, 22(8):2350-2352.
[15] 许韦韦, 孟昭香. 新兴的水下作战平台UUV[J]. 指挥控制与仿真, 2006, 28(3):16-19.
[16] XU Yansun, WEAVER J B, HEALY D M, et al. Wavelet transform domain filters:a spatially selective noise filtration technique[J]. IEEE transactions on image processing, 1994, 3(6):747-758..

相似文献/References:

[1]唐会林.SINS/DVL/UTP/VP组合导航系统在UUV回收中的应用[J].应用科技,2016,43(03):1.[doi:10.11991/yykj.201504022]
 TANG Huilin.Application of SINS/DVL/UTP/VP integrated navigation system to UUV underwater docking[J].Applied science and technology,2016,43(04):1.[doi:10.11991/yykj.201504022]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2017-5-27。
基金项目:国家电网公司科技项目.
作者简介:张勋(1975-),男,副教授,博士.
通讯作者:张勋,E-mail:zhangxun2008@hrbeu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2018-09-05