结合背景建模的水下运动发光目标阈值分割方法

TJ630.34%U674; 针对水下运动发光目标的视觉定位提出了一种结合背景建模的自适应阈值分割方法.首先基于高斯混合模型进行背景建模,粗略筛选出图像中具有动态特性的若干区域;然后在HSV色彩空间中对这些区域内像素的特征进行分析,以此判别区域内是否存在目标;得到包含有目标的区域后应用Otsu法计算区域内的分割阈值;最后,基于该阈值对包含目标区域进行二值化处理实现目标提取.该方法为缓解水下复杂场景中亮度变化和杂物干扰给视觉定位造成的影响,充分利用了目标的运动状态以及颜色、亮度属性,将背景建模和阈值分割相结合,提高了分割的精准度和稳定性.试验结果表明,该算法针对亮度变化、光晕模糊及气泡干扰等水下...

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Published in水下无人系统学报 Vol. 33; no. 1; pp. 92 - 98
Main Authors 王嘉, 关夏威, 张昊, 付少波, 张宇昂, 宋清华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉,430205 2025
Subjects
背景建模
visual positioning
视觉定位
发光目标
luminous target
水下运动
阈值分割
background modeling
underwater moving
threshold-based segmentation
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Summary:TJ630.34%U674; 针对水下运动发光目标的视觉定位提出了一种结合背景建模的自适应阈值分割方法.首先基于高斯混合模型进行背景建模,粗略筛选出图像中具有动态特性的若干区域;然后在HSV色彩空间中对这些区域内像素的特征进行分析,以此判别区域内是否存在目标;得到包含有目标的区域后应用Otsu法计算区域内的分割阈值;最后,基于该阈值对包含目标区域进行二值化处理实现目标提取.该方法为缓解水下复杂场景中亮度变化和杂物干扰给视觉定位造成的影响,充分利用了目标的运动状态以及颜色、亮度属性,将背景建模和阈值分割相结合,提高了分割的精准度和稳定性.试验结果表明,该算法针对亮度变化、光晕模糊及气泡干扰等水下视觉定位中的常见问题具有较强的适应性,且不依赖于初始参数的选取,较为适合于工程应用.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0107