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《哈尔滨工程大学》 2008年
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水下声呐图像目标分割方法的研究及应用

王兴梅  
【摘要】: 随着声呐技术的发展及其在海洋开发领域的重要作用,使得水下声呐导航定位、目标识别和通信技术的研究不断地得到更多科研人员的重视。利用声呐图像进行目标识别已经成为数字图像处理领域的一个重要课题。水下目标识别过程一般可分为声呐图像的预处理、图像分割、特征提取和目标识别。声呐图像由目标高亮区、阴影区和海底混响区三部分组成。水下目标分割的目的就是要从复杂海底混响中提取出目标和阴影区域,并尽量保留图像原始边缘信息。水下目标分割是水下目标识别过程的关键步骤。只有在声呐图像准确分割的基础上,才能正确地对水下目标进行特征提取和参数测量,使得更高层次的声呐图像分析和水下目标识别成为可能。为此,本文对声呐图像的水下目标分割技术进行了深入研究,研究内容及成果如下: 首先,论文给出了声呐图像的预处理方法,包括去噪和灰度规格化的方法,讨论了一些常用去噪方法在声呐图像预处理中的应用。针对EdgeTech4200-FS侧扫声呐实测图像的特点,本文采用sym4小波方法去噪,给出了该算法的原理、阈值选取方法及去噪步骤;然后,对声呐图像做灰度规格化处理,使图像中像素值固定在某一范围内变化,减小了图像本身的动态变化范围,为分割精度的提高奠定基础。 其次,深入探讨并通过实验分析了水下声呐图像目标分割的自动阈值分割方法——最大方差比阈值分割算法、分形理论的分割算法、模糊C均值聚类的分割算法和马尔可夫随机场模型分割算法。 最后,为了弥补模糊C均值聚类分割算法和基于马尔可夫随机场模型分割算法在速度和自动性方面存在的不足,本文提出了一种基于马尔可夫随机场的自动声呐图像分割算法,通过对实测的声呐数据的分割验证了此种算法的可行性和有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘丹丹;基于声纳图像多分辨率处理的目标检测与跟踪[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建岭;刘军;;基于小波变换和形态学的图像分割方法[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2007年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘卓夫;基于图像内容的水下目标识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 武坚;孙绍何;张峡辉;李相全;王智;;影像替换技术在局部厚云去除中的应用[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 楼俊钢;江建慧;靳昂;;可信性属性权重分配的模糊层次分析方法[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
7 贺春玮;王鹏;;一种有效的数字图像质量评价标准[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
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9 马慧彬;石瑞英;牟晓枫;;基于支持向量机的MRI-PET图像融合算法[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 夏藩;;“极大可能性估计”中参照函数的选择[A];广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 蔡垚;综合安全评估关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 罗丹;旅游规划案例研究[D];兰州大学;2010年
6 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
7 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 罗航;故障树分析的若干关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
9 张伟;基于图像处理的井下煤尘在线检测技术的研究[D];山东大学;2010年
10 康锋;基于视觉特征的早期农林火灾检测方法的基础研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈昊;基于DSP图像处理的鸡蛋新鲜度实时无损检测研究[D];华中农业大学;2010年
2 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
4 王焯;基于模糊理论的尾矿坝安全现状综合评价[D];山东科技大学;2010年
5 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
6 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
7 曹娜;ERP在钢铁行业中的应用问题及对策研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
9 刘帅男;机织物规格要素与其光泽性能的关系研究[D];浙江理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩冰;王永明;;基于一种快速归一化积相关算法的图像匹配研究[J];兵工学报;2010年02期
2 吴一全;吴加明;占必超;;一种可有效分割小目标图像的阈值选取方法[J];兵工学报;2011年04期
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5 黄沛杰;朱立华;刘学慧;吴恩华;王传铭;;针对实时视觉通信的图像序列自动提炼[J];电子学报;2009年S1期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 尚政国;多分辨率分析及其在图像处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡玉薇;基于分形理论的水声图像分割与识别[D];哈尔滨工程大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王宏健;王晶;曲丽萍;刘振业;;基于模糊自适应Hough变换的海洋环境特征提取[J];仪器仪表学报;2013年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王晓红;矩技术及其在图像处理与识别中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 杨静;基于MSEA及不变矩的图象目标识别算法研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
2 马文驷;多分类器融合模式识别方法研究[D];西安电子科技大学;2002年
3 宋芳莉;图像边缘检测中的方法研究[D];西北大学;2002年
4 潘翔;基于多分类器集成的模式识别研究[D];浙江工业大学;2002年
5 袁杰;分形算法与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
6 周新丰;基于图像处理的空中目标识别技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
7 刘晨晨;数学形态学图象处理算法应用研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
【相似文献】
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1 陈尧;林平;;基于声呐图像去噪算法的应用分析[J];水雷战与舰船防护;2012年01期
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8 桑恩方;沈郑燕;高云超;;小波域声呐图像自适应增强[J];哈尔滨工程大学学报;2009年04期
9 田晓东;刘忠;;基于统计量的声呐图像目标检测算法[J];舰船科学技术;2007年01期
10 田晓东;刘忠;;一种改进的声呐图像自适应增强算法[J];声学与电子工程;2008年02期
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1 郭海涛;杨志民;陈军锋;梁超;高小艳;韩辉;;利用模糊聚类的海底小目标声呐图像分割[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
2 郭海涛;王连玉;刘颉;梁捷;;基于粗集理论的声呐图像增强[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
3 郭海涛;王连玉;高艳波;卢明波;;利用属性直方图的最小熵的声呐图像分割[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 常丽君;美开发出深海漏油快速测定技术[N];科技日报;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王兴梅;水下声呐图像目标分割方法的研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2008年
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