一种在合成孔径雷达海洋溢油图像中检测油膜边缘的方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明属于数字图像处理技术，涉及一种检测油膜边缘的方法。
【背景技术】
[0002]随着石油资源的不断开发利用，接踵而来的海洋水体油污染问题日趋严重，在各种海洋污染中，石油污染无论在发生频率、分布广度，还是在危害程度上均居首位，己对人们的生产生活造成严重危害。因此，及时获取海洋表面油膜信息，可保护海洋环境，降低打捞成本，对全球生态环境具有重要意义。阈值分割和边缘检测是数字图像处理中的关键技术，分割和检测算法如何达到精度高、完整性高、速度快、抗干扰性强成为人们追求的目标。的海洋油膜边缘检测方法可以良好的解决噪声引起的干扰并可以完整的提取出溢油油膜的边界，具有良好的前景。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种在合成孔径雷达海洋溢油图像中检测油膜边缘的方法。本发明将阈值分割与边缘检测相结合，实现油膜边缘的提取，有效的抑制了噪声的干扰，并且较为完整的提取出油膜边界。技术方案如下:
[0004]一种在合成孔径雷达海洋溢油图像中检测油膜边缘的方法，方法如下:
[0005]I)对合成孔径雷达海洋溢油图像进行预处理，第一步为高斯滤波，然后在此基础上进行均值滤波，获得预处理后的图像；
[0006]2)对于预处理后的图像，通过统计灰度图中各个点的灰度值制成灰度值直方图，选择两个波峰之间的最小值作为阈值；
[0007]3)提取图像中个点的灰度值并与获得的阈值进行对比，灰度值大于阈值的点在处理后的图像中显示黑色，灰度值小于阈值的点在处理后的图像中显示为白色，从而得到一个二值图像，实现阈值分割；
[0008]4)对得到的二值图像进行边缘提取，运用Canny算法提取出二值图像的边缘，这个边缘就是溢油图像的油膜边缘。
[0009]SAR图像的噪声干扰是一个严重的问题，对SAR原图像直接进行边缘检测处理时，噪声会导致无法得到理想的结果。将阈值分割与边缘检测相结合的算法可以通过阈值法去除噪声的影响，从而进一步进行边缘检测时可得到清晰地，连续的，完整的图像边界，充分利用了两种方法的优势。经实验结果对比验证，此方法与直接对图像进行边缘检测相比，提高检测精度，能够得到完整的、连续的边缘。本发明可以有效地应用在海洋溢油监测中，具有检测质量高，边缘连续完整的优点。
【附图说明】
[0010]图1是SAR海洋溢油图像的原图像；
[0011]图2是原图像经过预处理后得到的图像；
[0012]图3是用阈值提取时使用的灰度直方图；
[0013]图4是对预处理后的图像进行阈值分割转化为二值图像；
[0014]图5对二值图像进行Canny边缘检测提取二值图像的边缘的结果；
[0015]图6是直接运用Canny边缘检测原图像得到的结果。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明进行说明。
[0017]图1为SAR海洋溢油图像的原图像。本发明的油膜边缘提取的方法主要分为四个步骤:图像预处理，阈值获取，阈值分割和边缘检测。具体步骤如下:
[0018]I)图像预处理:对合成孔径雷达海洋溢油图像进行预处理，第一步为高斯滤波，然后在此基础上进行均值滤波，预处理后如图2所示。
[0019]2)阈值获取:通过统计灰度图中各个点的灰度值制成灰度值直方图，参见图3，选择两个波峰之间的最小值作为阈值，本实施例选择62作为阈值。
[0020]3)阈值分割:提取图像中个点的灰度值并与获得的阈值进行对比，灰度值大于阈值的点在处理后的图像中显示黑色，灰度值小于阈值的点在处理后的图像中显示为白色，从而得到一个二值图像，如图4所示，实现阈值分割。
[0021]4)边缘检测:对得到的二值图像进行边缘提取，运用Canny算法提取出二值图像的边缘，这个边缘就是溢油图像的油膜边缘，如图5所示。
[0022]图6是直接运用Canny边缘检测原图像得到的结果。
【主权项】
1.一种在合成孔径雷达海洋溢油图像中检测油膜边缘的方法，方法如下: 1)对合成孔径雷达海洋溢油图像进行预处理，第一步为高斯滤波，然后在此基础上进行均值滤波，获得预处理后的图像； 2)对于预处理后的图像，通过统计灰度图中各个点的灰度值制成灰度值直方图，选择两个波峰之间的最小值作为阈值； 3)提取图像中个点的灰度值并与获得的阈值进行对比，灰度值大于阈值的点在处理后的图像中显示黑色，灰度值小于阈值的点在处理后的图像中显示为白色，从而得到一个二值图像，实现阈值分割； 4)对得到的二值图像进行边缘提取，运用Canny算法提取出二值图像的边缘，这个边缘就是溢油图像的油膜边缘。
【专利摘要】本发明涉及一种在合成孔径雷达海洋溢油图像中检测油膜边缘的方法，方法如下：对原图像进行预处理；通过统计灰度图中各个点的灰度值制成灰度值直方图，选择两个波峰之间的最小值作为阈值；提取图像中个点的灰度值并与获得的阈值进行对比，得到一个二值图像，实现阈值分割；对得到的二值图像进行边缘提取，运用Canny算法提取出二值图像的边缘，这个边缘就是溢油图像的油膜边缘。本发明可以有效的抑制了噪声的干扰，并且较为完整的提取出油膜边界。
【IPC分类】G06T7-00
【公开号】CN104637063
【申请号】CN201510084955
【发明人】肖夏, 胡冠华
【申请人】天津大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月16日