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，海冰對海洋平臺結構與海洋開發(fā)生產帶來了巨大挑戰(zhàn)。對海冰參數信息進行實時、準確的連續(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。在現階段的近海工程中，衛(wèi)星遙感、雷達探測、視頻拍攝等技術可為海冰監(jiān)測活動提供大量的原始圖像信息。本文通過集成和改進計算機圖像處理和圖像分析的相關技術，實現了能夠分別從衛(wèi)星圖像、雷達圖像和視頻圖像提取海冰參數信息的基于立體監(jiān)測的海冰圖像處理與分析軟件系統(tǒng)。
　　根據處理圖

2、像種類的不同，本文所實現的軟件系統(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圖像處理技術及邊界追蹤、八方向最大連通區(qū)域、特征匹配等計算機圖像分析技術，本文實現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信息。
　　在衛(wèi)星圖像子系統(tǒng)中，本文所提出的標定板投票算法可根據圖像顏色信息，高效的將復雜的衛(wèi)星圖片內容歸類為陸地、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及海冰、海水分界線。在雷達圖像子系統(tǒng)中，根據雷達信號反射波的強弱變化，本文在興趣區(qū)域標定的基礎之上，提出了帶狀分割多尺度閾值算法以獲得更為準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雷達圖像的細節(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，本文實現了自動分割非冰區(qū)域、“Ⅰ”型卡尺標定及圖像關鍵特征匹配等功能，以提高海冰參數計算的準確性和計算效率。