基于主動輪廓的高光譜溢油圖像分割研究.pdf

1、最近幾十年，隨著國內(nèi)外海上溢油事故的頻繁發(fā)生，造成大量原油泄漏，給海洋環(huán)境及其生物帶來十分嚴(yán)重的危害。由于海上環(huán)境十分復(fù)雜，溢油事故發(fā)生后，快速且準(zhǔn)確地從溢油遙感圖像中提取溢油邊界，進(jìn)而獲取溢油面積和溢油量是海上溢油監(jiān)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是一個重要研究課題。光學(xué)遙感技術(shù)是海上溢油監(jiān)測的重要手段之一，而高光譜遙感作為光學(xué)遙感領(lǐng)域的技術(shù)前沿憑借其獨(dú)特優(yōu)勢，很快成為海上溢油監(jiān)測的新亮點(diǎn)。
　　主動輪廓模型相比于其他圖像分割方法，其主要優(yōu)勢在

2、于不論所處理的圖像質(zhì)量如何，總能夠獲得光滑且封閉的目標(biāo)區(qū)域邊界。Chan和Vese提出的無邊界主動輪廓模型，即CV模型，具有不依賴于梯度信息，能夠分割邊界比較模糊或含有噪聲的圖像，對輪廓曲線的初始位置不敏感以及易于實(shí)現(xiàn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。但由于高光譜溢油圖像具有邊界模糊、油水光譜特征差異小、灰度不均勻變化以及普遍含有亮斑和陰影噪聲，CV模型無法實(shí)現(xiàn)較好的分割效果。因此本文對CV模型進(jìn)行以下3個方面的改進(jìn):
　　(1)通

3、過引入Fisher準(zhǔn)則的基本思想，改進(jìn)原始CV模型的擬合項(xiàng)，使改進(jìn)后的模型能夠獲得更好的分割效果，同時使模型能夠自動調(diào)節(jié)長度項(xiàng)和擬合項(xiàng)的常量系數(shù)的比值，從而使模型對參數(shù)的變化更加穩(wěn)定。
　　(2)利用光譜角距離這一光譜相似性度量構(gòu)造一個邊緣檢測函數(shù)，以此來構(gòu)建一個新的長度項(xiàng)，使輪廓曲線更加準(zhǔn)確而穩(wěn)定地停止在目標(biāo)區(qū)域的邊界。
　　(3)結(jié)合端元提取算法對CV模型進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，使改進(jìn)后的模型能夠從含多類地物的圖像中劃分出感興趣