海天背景下港口船舶检测算法研究.docx

2017年第36卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)57

DOI:10.13873/J.1000-9787(2017)02-0057-04

海天背景下港口船舶检测算法研究*李波，安博文

(上海海事大学信息工程学院，上海201306)

摘要：针对海面视频图像中目标船舶总是出现在海天线附近且海面经常出现间断性不连续杂波和孤立噪声点的问题，采用边缘检测、阈值分割与霍夫线检测结合的方法检测出海天线。去除海天线及以上背景，准确定位目标船舶。采用局部自适应阈值分割去除海面由于漩涡产生的间断性杂波，分割出真实目标船舶。通过形态学处理来填补目标船舶中间出现的空洞，连通域面积检测去除静止点来消除对目标点的影响。实验结果表明：该方法能有效地去除海面杂波和噪声点等对目标的干扰，有效检测出海面背景下的目标船舶。

关键词：边缘检测；霍夫变换；海天线检测；自适应阈值分割；数学形态学；连通域

中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：1000-9787(2017)02-0057-04

Researchonportshipsdetectionalgorithmonsea-skybackground*

LIBo,ANBo-wen

(CollegeofInformationEngineering,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai201306,China)

Abstract:Aimingattheproblemsthatthetargetshipsarealwaysnearthesea-skylineandoftenappeardiscontinuousclutterandisolatednoisepointsontheseainvideoimage,amethodisputforwardthatcombinesedgedetectionwiththresholdsegmentationandHofflinedetectiontodetectthesea-skyline.Removesea-skylineandabovebackground,positioningthetargetshipsaccurately.Thenthelocaladaptivethresholdsegmentationisusedtoremovethediscontinuityclutterbecauseofvortexonthesea,andtherealtargetshipsaresegmented.Finally,inordertofillthecavitiesofthemiddleofthetargetshipsandremovetherestpointstoeliminatetheinfluenceontargetpoints,themorphologicalprocessionandtheconnecteddomainareadetectionisused.Experimentalresultsshowthatthemethodcaneffectivelyremovetheinterferenceofseaclutterandnoise,andcaneffectivelydetectthetargetshipsunderthebackgroundofsea.

Keywords:edgedetection;Hofftransform;sea-skylinedetection;adaptivethresholdsegment;mathematicalmorphology;connecteddomain

0引言

随着经济的发展，海上交通事故越发频繁。在船舶密集且极易发生交通事故的港口安装可见光成像设备，实时采集海上港口过往船舶的视频，采用图像处理等方法准确检测船舶，并采集船舶具体位置、航向等信息。其中，海天线检测是整个目标检测中的关键，在去除背景干扰的同时还可以快速定位目标检测范围。远处船只相对较小，与海面灰度值相差不大，并