[发明专利]一种基于邻域保边水平集的绿潮遥感自动探测方法及系统

权利要求书

1.一种基于邻域保边水平集的绿潮遥感自动探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取绿潮的影像，基于偏置建模构建探测模型以描述所述影像的形成过程；

引入邻域特征项和边界保留项构建所述探测模型的水平集能量函数；

对构建的所述水平集能量函数进行初始化处理；

根据初始化过程进行所述水平集能量函数的演化进程；

对演化后的所述水平集能量函数进行正则化；

判断所述水平集能量函数的演化是否达到稳定，若达到稳定，则停止演化并输出绿潮探测结果，否则继续进行所述演化进程。

2.根据权利要求1所述的探测方法，其特征在于，所述探测模型为：

I(x)＝B(x)J(x)+n(x)

其中，I为获取的所述绿潮的实际影像；

B为偏置场；

J为所述绿潮的原始图像；

n为噪声；

x为I(x)中任意像元的位置。

3.根据权利要求2所述的探测方法，其特征在于，所述水平集能量函数为：

其中，

为所述邻域特征项；

为所述边界保留项；

在所述邻域特征项中，

为所述邻域特征项在给定圆域中心像元位置y处所对应的强度均值，i＝1，2；

σ_i为邻域特征项在给定圆域中心像元位置y处所对应的方差，i＝1，2；

κ为经验值，在[0，1]区间内取值；

F_ρ(x，y)为常数核函数；

在所述边界保留项中，

为所述边界保留项在给定圆域中心像元位置y处所对应的强度均值，i＝1，2；

G_ρ(x，y)为高斯核函数；

M_i(φ(x))为水平集成员函数，i＝1，2。

4.根据权利要求3所述的探测方法，其特征在于，

F_ρ(x，y)的公式为：

其中，c为非负的常数；

ρ为给定圆域的半径；

G_ρ(x，y)的公式为：

其中，a为高斯核函数的归一化系数；

γ为高斯核函数的标准偏差；

M_i(φ(x))的公式为：

M₁(φ(x))＝H(φ(x))；

M₂(φ(x))＝1-H(φ(x))

其中，H(φ(x))为Heaviside函数，其公式为：

其中，ε为非负的常数；

φ代表水平集函数。

5.根据权利要求4所述的探测方法，其特征在于，所述初始化处理包括：

令偏置场B^α＝B^β＝1和像元强度的方差σ_i＝i，并通过下述公式进行初始化：

其中，R₀为水平集能量函数初始化区域；

y为影像中任意像元的位置。

6.根据权利要求5所述的探测方法，其特征在于，在所述演化进程中，演化方程为：

其中，φ_l为第l次迭代所得到的水平集能量函数；

为中间过程的水平集能量函数；

ΔT为水平集迭代的时间步长；

为偏导数。

7.根据权利要求6所述的探测方法，其特征在于，偏导数的计算公式为：

其中，δ_ε的计算公式为：

其中，ε为非负的常数；

φ代表水平集函数；

的计算公式为：

其中，中间变量参数的更新公式分别为：

中间变量参数的更新公式分别为：

中间变量参数的更新公式为：

其中，