[发明专利]一种基于扩散映射的侧扫声呐图像目标非监督探测方法

权利要求书

1.一种基于扩散映射的侧扫声呐图像目标非监督探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：计算SSS图像的灰度直方图，统计得到其第一个波峰的灰度g，将SSS图像中灰度小于g的像素的位置标记为阴影区域，并记录阴影的位置；

第二步：构建高斯金字塔图像(G_l)^L_l＝0，其中G₀为原始SSS图像；随机采样时，忽略阴影区域的像素；在低尺度的金字塔图像采用较高的采样率，而在高尺度的金字塔图像采用较低的采样率；

第三步：对采样数据进行扩散映射计算，得到采样数据的扩散坐标及其特征向量；

第四步：应用第三步的特征向量根据数据扩展方法将采样数据扩展至原始数据，得到原始数据的扩散坐标Y；

第五步：再计算扩散坐标Y的扩散距离D；

第六步：根据扩散距离D在SSS图像的像素邻域内计算目标得分，目标得分的公式如下：

c=1-exp{-1kΣτ=1kD(pi,pj)/2σk1+3×dposition(pi,pj)}]]>

式中，d_position为欧几里得距离，D为扩散距离，σ_k为D的k近邻个值的方差；根据目标得分c给定一个阈值τ_l，实现目标探测；当l>0时，τ_l取目标得分95％的置信区间；当l＝0时，取一硬阈值τ对探测结果进行平滑处理；

第七步：当l<L时，对每层SSS图像重复第二步-第六步；当l＝0时，输出目标探测结果。

2.根据权利要求1所述的基于扩散映射的侧扫声呐图像目标非监督探测方法，其特征在于，第三步中，扩散映射计算中包括权矩阵的计算，权矩阵由高斯函数得到：

W(x_i,x_j)＝exp(-||x_i-x_j||²/δ²)

式中δ为尺度参数，距离||x_i-x_j||采用欧几里得距离，x_i,x_j为数据集合X的行向量。

3.根据权利要求1所述的基于扩散映射的侧扫声呐图像目标非监督探测方法，其特征在于，第四步中，数据扩展方法采用Nystrom扩展方法。

4.根据权利要求1所述的基于扩散映射的侧扫声呐图像目标非监督探测方法，其特征在于，第五步中，扩散距离D的计算公式为：

式中：

为当X为有限集的情况下对转移概率P进行特征分解，得到正交的右特征向量，λ_j为正特征值序列。