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结合局部纹理特征滤波的海天线检测方法

应用科技 2024年第3期51卷 82-87页

作者：张忠民王冠华卫俊岭郭培涛哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 三一筑工科技股份有限公司北京102206

针对视频监测下海天线检测图像易出现的海天对比度低、海上物体、海雾、海浪及云层等干扰条件引起的图像模糊和海天线遮挡问题,提出一种基于偏心邻域的灰度共生矩阵对比度滤波的梯度域下海天线检测方法。方法设计使用上下两方向偏心盒... 详细信息

针对视频监测下海天线检测图像易出现的海天对比度低、海上物体、海雾、海浪及云层等干扰条件引起的图像模糊和海天线遮挡问题,提出一种基于偏心邻域的灰度共生矩阵对比度滤波的梯度域下海天线检测方法。方法设计使用上下两方向偏心盒状滤波器获取图像的对比度梯度值图,利用滑动窗对分块图像搜索梯度极大值候选位置,根据设计策略通过构建海天线参数的概率统计模型提取拟合直线作为检测结果。仿真实验表明,本文方法能提升视觉图像下含多景物等干扰的复杂场景海天线检测的准确率,与同类方法相比提升7.69%。

关键词：海天线检测灰度共生矩阵对比度滑动窗梯度域投票策略图像处理局部滤波

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基于偏振差分图像的海天线检测方法

中国光学（中英文） 2023年第3期16卷 596-606页

作者：宿德志刘亮王坤吴世永刘陵顺明瑞龙宫剑海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军航空大学岸防兵学院山东烟台264001 中国人民解放军92337部队辽宁大连116023

针对低对比度红外图像中海天线检测困难,且易受云层、条状波浪和海杂波等干扰因素影响的问题,提出了一种采用偏振差分图像进行海天线检测的方法。首先,利用偏振差分方法增强海面区域的局部对比度和海天线的信噪比;其次,对偏振差分图像... 详细信息

针对低对比度红外图像中海天线检测困难,且易受云层、条状波浪和海杂波等干扰因素影响的问题,提出了一种采用偏振差分图像进行海天线检测的方法。首先,利用偏振差分方法增强海面区域的局部对比度和海天线的信噪比;其次,对偏振差分图像采用大尺度的局部对比度累加方法确定海天线区域;最后,在海天线区域中采用梯度显著性及多项式拟合方法完成小尺度的海天线精确检测。该方法将偏振度、偏振角等多维信息融入海天线检测,并采用了大尺度与小尺度相结合的检测方法,能够有效克服云层、条状波浪和海杂波等因素的干扰。实验结果表明该算法的海天线检测准确率为98.5%,平均耗时16 ms,能够实现快速、准确的海天线检测,具有较强的场景适用性。

关键词：偏振差分海天线检测低对比度梯度显著性红外图像

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基于海天线检测的海面小目标检测方法研究

基于海天线检测的海面小目标检测方法研究

作者：陈柏烁华中科技大学

学位级别：硕士

通过海面可见光图像进行海面目标检测,是确保海上军事行动、港口交通管理等海洋工程安全的关键技术。然而由于海面环境复杂,以及远距离成像下海面小目标本身存在特征表达能力较弱的问题,海面小目标的检测效果仍有待提高。同时,由于现实... 详细信息

通过海面可见光图像进行海面目标检测,是确保海上军事行动、港口交通管理等海洋工程安全的关键技术。然而由于海面环境复杂,以及远距离成像下海面小目标本身存在特征表达能力较弱的问题,海面小目标的检测效果仍有待提高。同时,由于现实海面场景中存在的目标长尾分布,海面目标检测任务在少样本条件下面临更多挑战。针对以上问题,本文开展了海面小目标检测方法的研究。针对缺乏公开的海面小目标检测数据集的问题,本文通过无人机采集并手工标注了真实海面中的小目标,并结合公开海面目标检测数据集Sea Ships,构建了海面小目标检测数据集(6(60)和少样本条件下的海面小目标检测数据集(6(60)),为后续的研究提供了数据基础。针对海面小目标检测任务中现有模型检测精度低的问题,本文提出了一种基于先验知识引导的海面小目标检测算法。在RPN网络中引入基于底边距优化的NWD距离替代传统的Io U阈值,并在海天线检测的基础上,依据标注框的位置和尺度信息实现正样本阈值的动态分配,增加了RPN网络中小目标的正样本数量和质量,从而提升海面小目标的检测效果。同时在网络中引入抗混叠的CBAM注意力模块,提高网络对小目标的关注能力。最后通过实验验证了本文提出的检测算法的有效性。针对少样本条件下小目标检测任务中,海天线附近目标检测虚警率和漏检率高的问题,本文提出了基于上下文的海面少样本目标检测算法。针对公开数据集海面背景与现实海天线背景差异较大,海天线附近目标缺乏标注信息的问题,本文对公开数据集的背景和目标进行了扩充,并利用扩充后的数据,训练海天线区域和非海天线区域的网络分支。针对少样本条件下小目标特征表达能力进一步弱化的问题,提出了一个尺度自适应的支持图像上下文信息提取模块,根据不同支持图像的尺度大小,自适应地引入上下文信息,增强小目标的特征表达能力。针对海天线附近小目标漏检率高的问题,在网络中引入基于海天线约束的显著性检测模块,通过计算海天线区域的显著性特征,选取显著性突出的目标作为候选区域,提高海天线区域小目标的召回率。实验证明本文提出的算法能有效提高少样本任务中海天线附近小目标的检测效果。

关键词：海面小目标检测少样本目标检测海天线检测深度学习

基于梯度显著性的水面无人艇的海天线检测方法

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光学学报 2016年第5期36卷 58-67页

作者：王博苏玉民万磊庄佳园张磊哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室黑龙江哈尔滨150001

水面无人艇技术在气象监测、海面搜救、对敌侦察、精确打击等方向发挥着越来越重要的作用,但实际海面环境中的云层辐射、波浪反射、气象条件等光学图像形成中的各种干扰因素,使海天线的准确检测难以实现。为了解决这一问题,提出一种基... 详细信息

水面无人艇技术在气象监测、海面搜救、对敌侦察、精确打击等方向发挥着越来越重要的作用,但实际海面环境中的云层辐射、波浪反射、气象条件等光学图像形成中的各种干扰因素,使海天线的准确检测难以实现。为了解决这一问题,提出一种基于梯度显著性的海天线检测方法,梯度显著性的计算有效增强了海天线的直线特征并抑制了各种干扰因素,采用区域生长方法实现了对海天线的检测和辨识,最后使用XL水面无人艇在实际海面环境下采集的光学图像进行验证,结果证明了所用方法的准确性和实时性。

关键词：成像系统图像处理海天线检测梯度显著性区域生长直线特征

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基于局部熵滤波和梯度累积的海天线检测方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第11期49卷 47-52页

作者：李林丰田甜沙漠洲田金文华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 北京机电工程研究所北京100074

针对海天线检测中海天背景红外图像对比度低、图像模糊及云层和海杂波亮带等干扰问题,提出一种基于局部熵滤波和梯度累积的海天线检测方法.首先对海天背景红外图像进行局部熵滤波从而进行图像增强;然后对滤波后的图像求取梯度图像,并将... 详细信息

针对海天线检测中海天背景红外图像对比度低、图像模糊及云层和海杂波亮带等干扰问题,提出一种基于局部熵滤波和梯度累积的海天线检测方法.首先对海天背景红外图像进行局部熵滤波从而进行图像增强;然后对滤波后的图像求取梯度图像,并将梯度图像区域累加结果的极大值位置作为海天线候选位置;最后在候选海天线位置附近求原始图像梯度极大值点,并通过随机抽样一致(RANSAC)算法拟合直线,将RANSAC算法输出内点多的直线作为最终的海天线.实验结果表明:所提出的算法能够在保证时效性的同时提升复杂干扰背景下海天线检测的准确率.

关键词：海天线检测局部熵梯度直线性随机抽样一致(RANSAC)算法

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基于场景划分的海天线检测方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2020年第8期48卷 61-66页

作者：张志祥王秋萍朱旭芳张献海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

提出一种基于场景划分的海天线检测方法,兼顾显著目标较小、海天线相对完整的简单场景和显著目标较大、海天线缺失严重的复杂场景,提高准确率的同时避免了不必要的时间消耗.采用卷积运算,将预处理图像划分为简单场景或复杂场景,根据划... 详细信息

提出一种基于场景划分的海天线检测方法,兼顾显著目标较小、海天线相对完整的简单场景和显著目标较大、海天线缺失严重的复杂场景,提高准确率的同时避免了不必要的时间消耗.采用卷积运算,将预处理图像划分为简单场景或复杂场景,根据划分结果,分别选择合适的方法进行检测.对于简单图像,先用基于图像分块的局部Otsu算法做图像分割,提取突变像素作为边缘,然后采用Hough变换检测海天线;对于复杂图像,在分割后,消除显著目标,并采用形态学滤波运算擦除干扰像素,检测海天线.实验证明:提出的方法可以有效提高海天线检测的准确率,具有良好的场景适应性.

关键词：场景划分卷积显著目标 Otsu分割海天线检测

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基于相位编组和灰度统计的海天线检测

国防科技大学学报 2011年第6期33卷 111-115页

作者：桂阳杨夏朱宪伟张小虎国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对复杂海空背景图像中的海天线检测问题,提出了一种基于相位编组和灰度统计的新方法。首先,在边缘图像的基础上运用相位编组算法,得到大量的直线段。然后,根据直线段的图像倾角和到图像原点的距离两个参数对这些直线段进行分类,并选... 详细信息

针对复杂海空背景图像中的海天线检测问题,提出了一种基于相位编组和灰度统计的新方法。首先,在边缘图像的基础上运用相位编组算法,得到大量的直线段。然后,根据直线段的图像倾角和到图像原点的距离两个参数对这些直线段进行分类,并选取直线段长度总和最大的若干个类,用这些类中的所有边缘点进行直线拟合,得到若干条候选海天线。最后,通过比较对应于相同水平坐标且以候选海天线上的点为中心的区域的灰度统计值,确定出正确的海天线。大量的实验结果证明,该方法能有效地检测出复杂海空背景下的海天线,具有较强的鲁棒性。

关键词：海天线检测相位编组灰度统计鲁棒性

基于Se am Carving的海天线检测算法

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红外与激光工程 2013年第10期42卷 2817-2821页

作者：梁世花吴巍(指导) 李波贾助军明德烈武汉理工大学信息工程学院武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室湖北武汉430070

海天线在远距离舰船目标检测中具有重要参考价值。目前,主要的海天线检测算法有直线拟合法、基于加权信息熵、Hough直线检测等,这些算法不同程度地存在运算量较大、应用场合受限等缺点。文中通过研究Seam Carving原理,将该原理运用到图... 详细信息

海天线在远距离舰船目标检测中具有重要参考价值。目前,主要的海天线检测算法有直线拟合法、基于加权信息熵、Hough直线检测等,这些算法不同程度地存在运算量较大、应用场合受限等缺点。文中通过研究Seam Carving原理,将该原理运用到图像中最高能量线的检测,通过计算图像中各点的梯度幅值,采用动态规划技术搜索最高能量线,实现了海天线的检测。实验结果表明,该算法不仅具有较高的检测率,同时具有适用范围广、运算量小、实时性强等特点。

关键词：海天线检测 SeamCarving 最高能量线

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基于海天线的红外掠海小目标跟踪

应用光学 2024年第1期45卷 70-78页

作者：李颖娟许开銮刘培桢宋金鸿曹玉举张旭辉西安应用光学研究所陕西西安710065

针对红外掠海小目标对比度低,容易受到噪声、海面杂波、云层等干扰,导致跟踪失败的问题,提出了一种基于海天线的红外掠海小目标跟踪方法。通过对红外成像系统进行分析,利用拉普拉斯滤波抑制背景噪声,根据图像中海天线的位置信息,确定目... 详细信息

针对红外掠海小目标对比度低,容易受到噪声、海面杂波、云层等干扰,导致跟踪失败的问题,提出了一种基于海天线的红外掠海小目标跟踪方法。通过对红外成像系统进行分析,利用拉普拉斯滤波抑制背景噪声,根据图像中海天线的位置信息,确定目标所在区域并进行目标检测。检测出可疑目标后,利用其灰度、尺寸、面积等特征信息,选出真实目标进行跟踪。实验结果表明,该算法对红外掠海小目标有很好的跟踪效果。

关键词：海天线检测红外小目标目标检测目标跟踪