強(qiáng)光照下內(nèi)河溢油紋理特征提取研究.pdf

1、近年來，在航運(yùn)中泄漏到海洋與內(nèi)河河流中的數(shù)萬噸石油對(duì)周邊環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的污染。在海上溢油監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外已取得了矚目的成績(jī)。然而，內(nèi)河流域因其水文環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有溢油監(jiān)測(cè)技術(shù)仍無法應(yīng)對(duì)突發(fā)的溢油事故。
　　本論文以溢油紋理特征為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)“強(qiáng)光照下，油膜和水面呈現(xiàn)不同視覺效果”這一特性，通過紋理特征提取方法，分別對(duì)油膜和水面紋理進(jìn)行特征提取，得到特征量。以紋理特征量為數(shù)據(jù)源，利用支持向量機(jī)分類原理，預(yù)測(cè)油膜和水面紋理圖像分

2、類準(zhǔn)確率。對(duì)比不同提取方法下得到的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率越高，說明紋理特征量包含的油膜和水面紋理特征越精確，越有助于后期溢油圖像的監(jiān)測(cè)識(shí)別工作。
　　基于油膜和水面紋理特征，本論文對(duì)特征提取中經(jīng)典的灰度共生矩陣方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。Haralick從該矩陣中提取了14個(gè)特征量，本文從中選擇了能夠表征油膜和水面紋理特征的特征量:角二階矩、對(duì)比度、相關(guān)性、熵以及逆差矩，然后在灰度共生矩陣的基礎(chǔ)上，衍生出一維灰度共生矩陣方法。根據(jù)油膜紋理

3、的彩色特性，將灰度共生矩陣和顏色信息相結(jié)合，獲得顏色共生矩陣，并由此衍生出一維顏色共生矩陣、各分量顏色共生矩陣等方法。根據(jù)HSI空間下溢油紋理特征，本文提出一種基于色調(diào)和飽和度分量的提取方法——色調(diào)飽和度共生矩陣法。利用上述方法提取油膜和水面紋理特征量，最終獲得預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。對(duì)比準(zhǔn)確率，分析各方法優(yōu)劣性。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，針對(duì)強(qiáng)光照下的溢油紋理特征，從顏色共生矩陣和色調(diào)飽和度共生矩陣方法中提取的紋理特征量具有更高的分類準(zhǔn)確度。顏色