海上风机导管架基础局部冲刷数值模拟

1

作者 陈元林 吴志超 +2 位作者 骆文波 安博文 崔桂艳 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第1期136-143,共8页

为加深对工程海域海上风机导管架基础冲刷规律的认识,提出一种基于水沙运动理论的导管架基础冲刷数值模拟方法。开展不同桩型导管架基础周围流场特征分析;采用RNG k-ε湍流模型和泥沙颗粒运动模型模拟导管架基础周围流体和海床泥沙的运... 为加深对工程海域海上风机导管架基础冲刷规律的认识,提出一种基于水沙运动理论的导管架基础冲刷数值模拟方法。开展不同桩型导管架基础周围流场特征分析;采用RNG k-ε湍流模型和泥沙颗粒运动模型模拟导管架基础周围流体和海床泥沙的运动,建立三桩和四桩导管架基础冲刷三维数值模型,分析典型工况下桩腿周围流场分布及局部冲刷特性;利用广东海域某工程冲刷实测数据进行验证。结果表明,该数值模型对实际工程条件下的导管架基础周围流场和局部冲刷深度特征模拟结果较准确,可为风电基础防冲刷设计提供一定的支持。 展开更多

关键词 导管架基础 流场特性 局部冲刷 数值模拟

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基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别

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作者 王伟 汪文东 +3 位作者 游鹏 肖泽鑫 安博文 崔桂艳 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期90-97,共8页

【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束(侧扫)声呐方法进行扫描测量,根据扫测图像评判冲刷程度,但该方法缺乏实时性,仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度和振动分析,但现场采集的分布式光纤传感信号... 【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束(侧扫)声呐方法进行扫描测量,根据扫测图像评判冲刷程度,但该方法缺乏实时性,仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度和振动分析,但现场采集的分布式光纤传感信号具有非平稳、非线性且易受噪声干扰的特点,同时存在单一传感器提取特征信息不完备的问题,文章提出了一种基于优化变分模态分解(VMD)、格拉姆角场(GAF)和多尺度卷积神经网络(MCNN)的多传感融合海缆裸露状态识别方法,提高了登陆段海缆裸露状态识别的准确率。【方法】文章所提优化VMD-GAF-MCNN使用信号处理和深度学习的方法实现。首先,提出一种基于希尔伯特变换(HT)计算包络峰度最大值的VMD模数优化方法,利用优化VMD对分布式光纤传感信号进行分解,并利用相关系数法筛选本征模态分量(IMF),提取各阶IMF与原始信号相关系数最大的IMF分量;其次,提出一种GAF二维图像编码方法,利用GAF将分布式光纤测温系统(DTS)和分布式光纤声学传感系统(DAS)采集的光纤温度和振动信号筛选出的IMF分量编码成二维图像;最后,设计MCNN结构,随机划分训练集和测试集,将训练集输入网络进行训练,测试集验证网络的有效性,实现海缆裸露状态识别。【结果】利用现场采集的海缆光纤温度和振动数据进行验证,测试准确率达到99.85%,相较于单一传感器分别提高了0.95%和0.85%。【结论】文章所提方法能够准确识别登陆段海缆裸露状态,为制定海缆运维策略提供技术支撑。 展开更多

关键词 模式识别 多传感融合 优化变分模态分解 格拉姆角场 多尺度卷积神经网络

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基于SVM分类器的集装箱箱号识别法 被引量：7

3

作者 安博文 李丹 庞然 《上海海事大学学报》 北大核心 2011年第1期25-29,共5页

为准确、高效地识别集装箱箱号,提出基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器的集装箱箱号识别法.在对大量箱号图片进行实验并统计各种特征识别率的基础上,经过预处理、箱号定位、字符分割,得到36×22像素大小的二值化图... 为准确、高效地识别集装箱箱号,提出基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器的集装箱箱号识别法.在对大量箱号图片进行实验并统计各种特征识别率的基础上,经过预处理、箱号定位、字符分割,得到36×22像素大小的二值化图像;提取箱号字符的边界和质心特征、改进的灰度直方图特征以及边缘方向直方图特征,将这些特征进行组合形成特征向量并进行降维和归一化处理;利用SVM分类器把处理过的特征向量进行分类并识别.实验结果表明,该方法平均识别正确率可以达到95%,高于使用单一特征的识别、简单的模板匹配算法以及特征加权(八邻域)模板匹配算法. 展开更多

关键词 字符识别 支持向量机 质心特征 改进的灰度直方图特征 边缘方向直方图特征

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基于Hough变换的海天线检测算法研究 被引量：20

4

作者 安博文 胡春暖 +1 位作者 刘杰 曹彦珏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期196-199,共4页

海天线检测是红外航拍图像的一项重要研究内容。深入探讨海天线检测问题,给出了一种实用的检测算法。首先,对获取的红外图像进行梯度运算,采用Ostu阈值分割方法,获取海天边缘信息;然后根据Hough变换原理,完成海天线的检测。此外,通过随... 海天线检测是红外航拍图像的一项重要研究内容。深入探讨海天线检测问题,给出了一种实用的检测算法。首先,对获取的红外图像进行梯度运算,采用Ostu阈值分割方法,获取海天边缘信息;然后根据Hough变换原理,完成海天线的检测。此外,通过随机点采样提高了海天线检测的速率,通过多线段拟合提高了检测的准确率。实验结果表明,本算法可以准确、高效地检测出海天线,为下一步研究奠定了基础。 展开更多

关键词 海天线 随机采样 HOUGH变换 多线段拟合

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基于卡尔曼滤波器的传像光纤束位置搜索 被引量：4

5

作者 安博文 潘胜达 陈桂林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期156-160,共5页

为获取超高分辨率图像,设计了一种入端为线阵排列、出端为面阵排列的传像光纤束.利用该光纤束的成像系统在合成目标图像时,需要建立光纤束出端、入端位置坐标表.介绍了一种基于卡尔曼滤波器的算法,对出端光纤位置逐一搜索;搜索光纤位置... 为获取超高分辨率图像,设计了一种入端为线阵排列、出端为面阵排列的传像光纤束.利用该光纤束的成像系统在合成目标图像时,需要建立光纤束出端、入端位置坐标表.介绍了一种基于卡尔曼滤波器的算法,对出端光纤位置逐一搜索;搜索光纤位置时区分层内、层间设置不同初始步长,按均方误差最小原则对搜索步长进行修正.算法采用了比对终止边界、标定已搜索光纤两种稳健性措施,‘Z’字型搜索路径提高了算法效率.实验结果表明,搜索算法得到的位置坐标表准确标定光纤位置,提取光纤束耦合的信息还原了目标图像. 展开更多

关键词 传像光纤束 位置搜索 卡尔曼滤波器 位置坐标表

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超高分辨率异型传像光纤束中的空间变换 被引量：9

6

作者 安博文 陈桂林 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期83-87,共5页

受器件制作工艺限制,难以获取元数超过6000的超长线列探测器,提高图像空间分辨率受到限制。设计一种入端为线阵、出端为面阵的异型结构传像光纤束,利用现有面阵器件接受光纤束输出信息,可以获取超高分辨率图像。光纤的异型结构决定了图... 受器件制作工艺限制,难以获取元数超过6000的超长线列探测器,提高图像空间分辨率受到限制。设计一种入端为线阵、出端为面阵的异型结构传像光纤束,利用现有面阵器件接受光纤束输出信息,可以获取超高分辨率图像。光纤的异型结构决定了图像恢复过程十分复杂。本文提出一种双模板极值滤波器算法,针对单根光纤对应多个像素以及光芯和包层传光性能不同的特点,从图像灰度值入手,借助图像腐蚀和重心算法,有效克服光纤断丝引起的盲元,准确定位每根光纤中心位置,找出出端光纤和入端光纤的对应关系,完整恢复入端图像,实现图像的空间变换。 展开更多

关键词 图像恢复 双模板滤波 传像光纤束 空间变换

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光纤耦合的亚像元超分辨率扫描成像图像处理 被引量：2

7

作者 安博文 崔安杰 +1 位作者 薛冰玢 潘胜达 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期1107-1112,共6页

遥感成像时,采用六角形排列叠层结构的光纤束耦合图像,微扫描工作方式使目标图像依次通过各层光纤。六角形排列的光纤束邻近层光纤之间的错位属亚像元量级,采用亚像元图像处理能获取超分辨率图像。亚像元处理时,首先分离邻近层光纤耦合... 遥感成像时,采用六角形排列叠层结构的光纤束耦合图像,微扫描工作方式使目标图像依次通过各层光纤。六角形排列的光纤束邻近层光纤之间的错位属亚像元量级,采用亚像元图像处理能获取超分辨率图像。亚像元处理时,首先分离邻近层光纤耦合的图像,以其中一幅图像为基准对另一图像进行配准处理得到中间图像,然后对中间图像和基准图像进行傅里叶变换。考虑仪器及人眼分辨极限,设定图像信号为带限信号,将光纤束邻近层半个像元的错位转化为两幅图像频谱的相位差,从而确定图像融合的插值函数。实验结果表明,针对光纤束六角形排列的亚像元处理获取了超高空间分辨率的图像。 展开更多

关键词 传像光纤束 亚像元 超分辨率成像

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光纤耦合系统中非均匀性校正 被引量：6

8

作者 安博文 陈桂林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期262-264,共3页

利用传像光纤束耦合的扫描系统成像时,由于加工工艺、光纤光传导特性以及光学系统的原因,相同照度的光线入射时,获得的图像亮度并不均匀。根据扫描成像的实际情况,对系统亮度进行定标,采用一点法校正,获得效果良好的图像。

关键词 传像光纤束 非均匀性 一点法校正

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基于FPGA+DSP的超分辨率成像系统设计 被引量：4

9

作者 安博文 潘胜达 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期523-526,共4页

针对异型传像光纤束成像的算法结构,介绍了一种以TI公司高性能DSP(TMS320DM642)和Xilinx公司150万门级FPGA(XC3S1500)为核心处理器的超分辨率成像系统。在该系统中,作为系统核心的DSP承担目标图像合成算法,而FPGA则负责如图像格式转换... 针对异型传像光纤束成像的算法结构,介绍了一种以TI公司高性能DSP(TMS320DM642)和Xilinx公司150万门级FPGA(XC3S1500)为核心处理器的超分辨率成像系统。在该系统中,作为系统核心的DSP承担目标图像合成算法,而FPGA则负责如图像格式转换等预处理工作。通过合理分配DSP和FPGA的处理任务,本系统充分发挥了FPGA硬件实现的快速性和DSP软件实现的灵活性。实验测试表明,该成像系统满足实时性要求,易于维护和升级,具备较强的通用性。 展开更多

关键词 传像光纤束 FPGA DSP 成像

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基于DSSS技术的无线数据传送 被引量：2

10

作者 安博文 孟桂菊 《现代电子技术》 2004年第18期4-5,9,共3页

工业控制中 ,需要实时、无差错地传送一些数据 ,但工业生产环境复杂 ,有时无法采用有线方式进行传送 ,而无线数据传输必须考虑恶劣的电磁干扰。本文介绍一种采用直接系列扩频通信技术传送数据的方法 ,有效的抑制了无线干扰 ,在某大型钢... 工业控制中 ,需要实时、无差错地传送一些数据 ,但工业生产环境复杂 ,有时无法采用有线方式进行传送 ,而无线数据传输必须考虑恶劣的电磁干扰。本文介绍一种采用直接系列扩频通信技术传送数据的方法 ,有效的抑制了无线干扰 ,在某大型钢铁公司投入使用半年来 。 展开更多

关键词 单片机 直接系列扩展频谱 数据传送 电磁干扰

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基于边缘检测的自适应降噪处理方法 被引量：1

11

作者 安博文 辉林如 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期142-144,共3页

提出了一种分区处理的降噪方法,对图像边缘和非边缘区域分别采用自适应中值滤波和均值滤波的方法进行处理。论及的噪声区分高斯噪声和椒盐噪声两种,对含有混合噪声的图像首先滤除椒盐噪声,然后标定图像的边缘细节,在保留图像细节的前提... 提出了一种分区处理的降噪方法,对图像边缘和非边缘区域分别采用自适应中值滤波和均值滤波的方法进行处理。论及的噪声区分高斯噪声和椒盐噪声两种,对含有混合噪声的图像首先滤除椒盐噪声,然后标定图像的边缘细节,在保留图像细节的前提下充分降低噪声。测试结果表明本算法有效降低噪声,改善了图像视觉效果,提高视频编码中压缩效率。 展开更多

关键词 边缘检测 混合噪声 自适应滤波

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高精度转炉倾角测量仪的应用研究 被引量：1

12

作者 安博文 陈桂林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第6期485-489,共5页

为了安全生产和经济效益,炼钢转炉的炉壁需要定期检测厚度。检测壁厚通常是转炉倾倒钢水时进行,因此转炉的倾角是整个测量系统中一个非常重要的参数。由于工作环境的高温强噪,难以直接对转炉进行测量,传统方法采用刻度盘指示方式,误差... 为了安全生产和经济效益,炼钢转炉的炉壁需要定期检测厚度。检测壁厚通常是转炉倾倒钢水时进行,因此转炉的倾角是整个测量系统中一个非常重要的参数。由于工作环境的高温强噪,难以直接对转炉进行测量,传统方法采用刻度盘指示方式,误差很大。介绍一种测量方法,采用高精度(13位)角度编码器获取转炉的倾角,数据经单片机串口采集,完成数据格式转换后用扩频通信方式传送给上位机。 展开更多

关键词 角度编码器 格雷码 直接扩频通信

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基于双向邻域过滤策略的图形匹配类遥感图像配准算法(英文) 被引量：5

13

作者 赵明 安博文 +3 位作者 王天真 许媛媛 林长青 孙胜利 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期78-83,89,共7页

针对遥感图像由于较大仿射变换关系、相似图案和多源性等导致图形匹配时出现伪同构现象,提出了一种基于双向邻域过滤策略的图形匹配方法.本方法采用双向邻域的图形特征描述子来表示特征点的邻域关系.当误配点的双向邻域任意顶点在后期... 针对遥感图像由于较大仿射变换关系、相似图案和多源性等导致图形匹配时出现伪同构现象,提出了一种基于双向邻域过滤策略的图形匹配方法.本方法采用双向邻域的图形特征描述子来表示特征点的邻域关系.当误配点的双向邻域任意顶点在后期迭代中被视为误配点时,将与匹配点集具有稳定双向邻域结构的点恢复至匹配点集,同时剔除伪同构中残留的误配点.通过与Random Sample Consensus(RANSAC)、Graphing Transformation Matching(GTM)算法以及提出的双向邻域匹配方式比较得出,基于双向邻域过滤策略的匹配方式能够处理空间顺序匹配时存在的伪同构问题,同时获得更高的召回率和匹配率. 展开更多

关键词 图像配准 图形匹配 遥感图像 伪同构

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基于加权场景先验的海上红外弱小目标检测 被引量：7

14

作者 潘胜达 张素 +1 位作者 赵明 安博文 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期633-641,共9页

为了提高海上红外弱小目标检测的检测精度和实时性,提出了一种基于加权场景先验的红外弱小目标检测方法.该方法首先利用目标的稀疏特性以及海面场景的非局部自相关特性,将目标和背景的分离问题转化为恢复低秩和稀疏矩阵的鲁棒主成分分析... 为了提高海上红外弱小目标检测的检测精度和实时性,提出了一种基于加权场景先验的红外弱小目标检测方法.该方法首先利用目标的稀疏特性以及海面场景的非局部自相关特性,将目标和背景的分离问题转化为恢复低秩和稀疏矩阵的鲁棒主成分分析(Robust Principal Component Analysis,RPCA)问题.之后,将海面背景的先验特征信息通过加权核范数的方式加入模型,加快算法中目标和背景图像块矩阵的分解速度.最后,通过引入交替方向乘子法(ADMM)算法进一步加速求解的迭代速度.实验结果表明:该算法能有效地提高目标检测准确率,算法实时性较原算法提高了120%. 展开更多

关键词 图像处理 弱小目标检测 加权场景先验 加权核范数 交替方向乘子法

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一种自适应红外图像角点检测算法 被引量：6

15

作者 邹志远 安博文 +1 位作者 曹芳 潘胜达 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1272-1276,共5页

针对Harris角点检测算法自适应性差的问题,提出一种自适应角点检测算法。根据Harris算法定义的像素响应函数值的大小特性,得出阈值(Threshold)应满足的下限条件,继而对图像进行分块,得出每一块图像的阈值下限条件。综合考虑各图像块的阈... 针对Harris角点检测算法自适应性差的问题,提出一种自适应角点检测算法。根据Harris算法定义的像素响应函数值的大小特性,得出阈值(Threshold)应满足的下限条件,继而对图像进行分块,得出每一块图像的阈值下限条件。综合考虑各图像块的阈值,采用加权方法得到图像总的阈值。采用局部保留最大响应值策略来避免角点聚簇的现象。试验结果表明:提出的自适应阈值计算方法在引入少量数学运算的前提下,使角点检测具有自动性,并且可以保证合理数量的角点,采用的剔除策略可以很好的避免角点聚簇现象,使图像最终角点数量合理、分布均匀。 展开更多

关键词 红外图像 HARRIS角点 自适应 角点聚簇

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基于非局部相似度约束的多通道复用压缩遥感成像方法 被引量：2

16

作者 赵明 安博文 +1 位作者 王运 孙胜利 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期122-127,共6页

结合压缩感知成像原理和遥感成像系统的物理可实现性,提出了采用掩膜编码的多通道复用压缩成像方法.首先,采用多组随机二值伯努利分布的掩膜为不同光学通道视场进行压缩编码,在单位积分时间内采集重构图像所需的欠采样数据.然后,针对传... 结合压缩感知成像原理和遥感成像系统的物理可实现性,提出了采用掩膜编码的多通道复用压缩成像方法.首先,采用多组随机二值伯努利分布的掩膜为不同光学通道视场进行压缩编码,在单位积分时间内采集重构图像所需的欠采样数据.然后,针对传统的全变分范数最小化的重构方法易受遥感图像局部突出特征干扰的问题,提出了以遥感图像空间域非局部相似度为正则化重构标准的先验约束.实验结果验证了此压缩成像方法的可行性.与传统算法相比,此重构算法能够在保留图像细节的同时实现有效重构. 展开更多

关键词 遥感成像 压缩感知 多通道复用 非局部相似度

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基于动态阈值分割的目标提取技术 被引量：11

17

作者 刘杰 安博文 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第12期706-708,712,共4页

如何从背景中提取目标信息是图像处理时经常遇到的技术难题。从火腿肠生产线质量检测遇到的实际问题出发,提出一种结合动态阈值分割、数学形态学和边缘检测的方法,实时检测图像中的异物信息。实验结果表明,该方法能快速检测目标信息,满... 如何从背景中提取目标信息是图像处理时经常遇到的技术难题。从火腿肠生产线质量检测遇到的实际问题出发,提出一种结合动态阈值分割、数学形态学和边缘检测的方法,实时检测图像中的异物信息。实验结果表明,该方法能快速检测目标信息,满足实际生产要求。 展开更多

关键词 动态闽值分割 数学形态学 边缘检测 目标提取

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基于转向核的单帧红外条纹非均匀性拟合校正算法 被引量：2

18

作者 赵明 安博文 +1 位作者 林长青 孙胜利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期766-771,共6页

针对红外线列和非制冷型焦平面成像系统存在列向条纹非均匀性的现象,提出了一种基于转向核的单帧条纹非均匀性校正新算法。首先,根据图像边缘的梯度特性确定转向核邻域主方向和大小,然后将每列像素的转向核估计值作为该列像素的期望值,... 针对红外线列和非制冷型焦平面成像系统存在列向条纹非均匀性的现象,提出了一种基于转向核的单帧条纹非均匀性校正新算法。首先,根据图像边缘的梯度特性确定转向核邻域主方向和大小,然后将每列像素的转向核估计值作为该列像素的期望值,以列向条纹非均匀性作为约束进行最小二乘拟合,计算得到每列像元的校正参数,并以一定概率接受最小二乘拟合的结果。当误差函数满足事先设定阈值时,单帧图像的非均匀性校正完成。实验结果表明,该算法具有稳定的收敛性,与同类算法相比能够更有效抑制条纹非均匀性,并且能够保留更多的图像边缘信息。 展开更多

关键词 条纹非均匀性 单帧红外图像 最小二乘拟合 转向核

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图像复原基本适用条件的红外成像实验研究 被引量：2

19

作者 吴艳 安博文 +2 位作者 叶洪涛 赵明 林川 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第5期280-285,共6页

图像复原是提高图像空间分辨率的经典方,首先建立一般的成像模型,通过对图像复原原理进行分析,得出了利用图像复原提高图像空间分辨率的基本适用条件,通过扫描成像实验结果分析,验证了利用图像复原提高图像空间分辨率的基本适用条件的... 图像复原是提高图像空间分辨率的经典方,首先建立一般的成像模型,通过对图像复原原理进行分析,得出了利用图像复原提高图像空间分辨率的基本适用条件,通过扫描成像实验结果分析,验证了利用图像复原提高图像空间分辨率的基本适用条件的理论分析的正确性,图像复原提高图像空间分辨率基本适用条件的研究,对于遥感成像系统,可以保证获取的图像质量不下降的同时,大大节省系统研制成本。 展开更多

关键词 图像复原 基本适用条件 红外成像 实验研究

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海面红外小目标检测算法研究 被引量：5

20

作者 刘杰 安博文 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期16-19,共4页

针对海面红外图像中出现的海面杂波和孤立噪声点的问题,采用了一种将空间域的滤波结果在时间域进行二次滤波的方法,实时地检测海面图像中的小目标。在空间域上,根据海面杂波具有一定方向性的特点,设计了4种方向的结构元素分别进行形态... 针对海面红外图像中出现的海面杂波和孤立噪声点的问题,采用了一种将空间域的滤波结果在时间域进行二次滤波的方法,实时地检测海面图像中的小目标。在空间域上,根据海面杂波具有一定方向性的特点,设计了4种方向的结构元素分别进行形态学运算来抑制海面杂波,再使用均值融合准则进行融合。在时间域上,利用目标在帧间的运动具有连续性而噪声点不具有该性质的特点,采用均值加权滤波的方法来滤除孤立噪声点,最后使用自适应门限分割检测出小目标。实验结果表明,本文算法在复杂海面环境下,能有效地抑制海面杂波和孤立噪声点的影响,减小虚警率,是一种有效的海面小目标检测方法。 展开更多

关键词 小目标检测 数学形态学 均值滤波 图像分割

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