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CN201610194724.3 基于形态学中值导数的海陆杂波场景分割方法

发布时间:2024-06-14

基本信息

  • 申请号: CN201610194724.3
  • 申请日: 20160331
  • 公开号: ZL201610194724.3
  • 公开日: 20181116
  • 申请(专利权)人: ["西安电子科技大学"]
  • 发明人: ["水鹏朗","蒋晓薇","樊书辰"]
  • 主分类号: G06T7/00
  • 分类号: ["G06T7/00","G06K9/00"]
  • 地址: 710071 陕西省西安市太白南路2号
  • 国省代码: CN61
  • 代理机构: 陕西电子工业专利中心
  • 代理人: ["王品华","张问芬"]

摘要

本发明公开了一种基于形态学中值导数的海陆杂波场景分割方法,主要解决现有技术分割质量差的问题,其技术方案是:1利用雷达发射机发射脉冲信号,雷达接收机接收由海面反射回来的回波数据;2计算回波数据的平均幅度;3利用平均幅度计算回波数据的形态学中值导数g;4利用回波数据的形态学中值导数g,计算海陆分割测度矩阵;5根据海陆分割测度矩阵,设置阈值T;6利用阈值T进行双边阈值设置,得到粗分割后的图像;7对粗分割后的图像进行修正,得到修正后的图像;8对修正后的图像进行形态学滤波,得到最终的杂波场景分割结果。本发明提高了海陆杂波场景分割的质量,可用于非相参扫描模式下的海陆杂波场景分割。

权利要求书

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1.一种基于形态学中值导数的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,包括:(1)利用雷达发射机发射脉冲信号,利用雷达接收机接收经过海面散射形成的回波数据,该回波数据的每个分辨单元中的脉冲回波序列为X:X=[x1,x2,...,xi,...,xN],其中,xi表示第i个脉冲回波,N表示脉冲数;(2)利用每个分辨单元中的脉冲回波序列X,计算回波数据的平均幅度:其中,aj,l表示回波数据中第j个距离维、第l个波位维的平均幅度,|·|表示取模运算,W表示距离总数,L表示波位总数;(3)利用回波数据的平均幅度,计算回波数据的形态学中值导数gj,l:3a)对回波数据的平均幅度aj,l做对数变换,得到对数变换后的平均幅度3b)利用对数变换后的平均幅度计算回波数据的形态学中值导数gj,l:其中,median{·}表示取中值运算;(4)利用回波数据的形态学中值导数gj,l,计算海陆分割测度矩阵V:4a)利用回波数据的形态学中值导数gj,l计算起伏变差sj,l:其中,表示形态学中值导数gj,l的局部平均值;4b)利用回波数据的形态学中值导数gj,l和起伏变差sj,l,得到海陆分割测度vj,l:vj,l=gj,l+sign(gj,l)×sj,l,其中,sign(gj,l)表示符号函数,其根据gj,l的数值大小确定取值,如果gj,l>0,则sign(gj,l)=1,如果gj,l<0,则sign(gj,l)=-1,如果gj,l=0,则sign(gj,l)=0;4c)利用海陆分割测度vj,l,得到海陆分割测度矩阵V,即vq,l是海陆分割测度矩阵V的第j个距离维、第l个波位维的海陆分割测度;(5)根据不同雷达回波数据的海陆分割测度矩阵V的特点,设置阈值T=10;(6)利用阈值T对海陆分割测度矩阵V进行双边阈值设置,即将海陆分割测度矩阵V中属于[-T,T]之间的测度置为0,其余的测度置为1,得到粗分割后的图像B;(7)根据粗分割后的图像B,将沿距离维连续长度小于K的海洋部分修正为陆地,得到修正后的图像C;(8)对修正后的图像C进行形态学滤波,得到最终的分割结果Z。

2.如权利要求1所述的基于形态学中值导数的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(1)中的回波数据是一个包括脉冲维,距离维和波位维的三维矩阵,每个距离维和波位维构成一个分辨单元。

3.如权利要求1所述的基于形态学中值导数的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(8)中对修正后的图像C进行形态学滤波,按如下步骤进行:(8.1)对修正后的图像C,找出海洋区域中需要被去除的大型目标或岛礁孤立点,找出陆地区域中需要填充的孔洞;(8.2)设置形态学滤波中的结构元素为边长为7的正方形结构元素;(8.3)对修正后的图像C进行形态学滤波中的开运算,将海洋区域中比结构元素小的大型目标、岛礁孤立点去除;(8.4)对开运算后的图像进行形态学滤波中的闭运算,将陆地区域中比结构元素小的孔洞填充;(8.5)对闭运算后的图像进行孔洞填充操作,将陆地区域中剩余的孔洞填充,得到最终的分割结果Z。

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