立體監(jiān)測的海冰圖像處理與分析方法研究.pdf

1、在季節(jié)性寒區(qū)海域，海冰對海洋平臺結(jié)構(gòu)與海洋開發(fā)生產(chǎn)帶來了巨大挑戰(zhàn)。對海冰參數(shù)信息進(jìn)行實時、準(zhǔn)確的連續(xù)監(jiān)測既是海洋管理的重要組成部分，又是確保海洋開發(fā)安全的重要途徑。在現(xiàn)階段的近海工程中，衛(wèi)星遙感、雷達(dá)探測、視頻拍攝等技術(shù)可為海冰監(jiān)測活動提供大量的原始圖像信息。本文通過集成和改進(jìn)計算機(jī)圖像處理和圖像分析的相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)了能夠分別從衛(wèi)星圖像、雷達(dá)圖像和視頻圖像提取海冰參數(shù)信息的基于立體監(jiān)測的海冰圖像處理與分析軟件系統(tǒng)。
　　根據(jù)處理圖

2、像種類的不同，本文所實現(xiàn)的軟件系統(tǒng)可被劃分為三個子系統(tǒng)。通過使用二值化、腐蝕膨脹、中值濾波、直方圖均衡化、線性灰度變換等計算機(jī)圖像處理技術(shù)及邊界追蹤、八方向最大連通區(qū)域、特征匹配等計算機(jī)圖像分析技術(shù)，本文實現(xiàn)了從三種源圖像中提取海冰密集度、海冰尺寸、海冰厚度及海冰流速等海冰參數(shù)信息。
　　在衛(wèi)星圖像子系統(tǒng)中，本文所提出的標(biāo)定板投票算法可根據(jù)圖像顏色信息，高效的將復(fù)雜的衛(wèi)星圖片內(nèi)容歸類為陸地、海冰或海水;邊界追蹤算法可直接從衛(wèi)星圖像

3、中自動提取海岸線坐標(biāo)及海冰、海水分界線。在雷達(dá)圖像子系統(tǒng)中，根據(jù)雷達(dá)信號反射波的強(qiáng)弱變化，本文在興趣區(qū)域標(biāo)定的基礎(chǔ)之上，提出了帶狀分割多尺度閾值算法以獲得更為準(zhǔn)確的海冰密集度和海冰尺寸信息;通過分塊使用圖像特征差異匹配求得海冰漂流速度場;通過使用直方圖均衡化算法增強(qiáng)雷達(dá)圖像的細(xì)節(jié)信息并從二維圖像中推算海冰厚度。在視頻圖像子系統(tǒng)中，本文實現(xiàn)了自動分割非冰區(qū)域、“Ⅰ”型卡尺標(biāo)定及圖像關(guān)鍵特征匹配等功能，以提高海冰參數(shù)計算的準(zhǔn)確性和計算效率。