白冠覆盖率自动提取算法改进及参数化

作     者：姬昊 姜文正 王胜利 马洪余 刘展池 杨光 JI Hao;JIANG Wenzheng;WANG Shengli;MA Hongyu;LIU Zhanchi;YANG Guang

作者机构：山东科技大学海洋科学与工程学院山东青岛266590 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 

出 版 物：《海洋科学进展》 (Advances in Marine Science)

年 卷 期：2025年第43卷第1期

页      面：133-143页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42076014) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(2021Q05) 

主　　题：白冠覆盖率 阈值分割 同态滤波 光照校正 风速 

摘      要：白冠是一种常见的海洋自然现象,海面白冠的精确识别和提取对海气相互作用、海洋遥感等研究和应用有重要的科学意义和实用价值。基于数字图像处理的白冠自动提取技术具有处理效率高、准确性好、成本低等特点,但在实际海况下拍摄的图像受太阳光照的影响会存在光照不均现象,容易造成白冠误提取,使得准确提取白冠覆盖率(WC)的难度大大增加,并对后期白冠覆盖率参数化研究产生不可忽视的影响。为了解决这一难题,本文在传统自适应阈值分割算法基础上,针对光照不均的海浪图像提出了应用同态滤波和图像增强的光照校正改进算法,以消除光照不均对白冠识别提取的影响。使用立体摄影测量系统拍摄的海浪图像进行了提取实验,并与传统白冠提取算法的结果进行了对比。结果表明改进算法大幅提高了光照不均情况下白冠提取的精度,验证了该算法的可靠性,有效提高了白冠覆盖率的计算正确率,进而提高了白冠覆盖率与海面10 m风速拟合关系式的准确度和可靠性。