基于航海雷达的海浪与溢油信息提取方法研究

发布时间：2025-02-15 10:01

　　X波段航海雷达是船舶海上航行中重要的导航设备,利用电磁波的反射特性和时间延迟实现目标定位,由海面反射回来的雷达反射波受到海面上的风、浪、水面油污染以及海底地形等因素的调制作用,其杂波中包含很多非常有价值的信息。基于雷达回波的布拉格散射原理和多普勒频移原理,利用X-波段航海可以进行海浪海流和海上溢油的观测。为了获得准确的海浪信息,需要对雷达图像中的杂波进行分离提取增强和分析处理,有效获取水流、流速、水深、海面溢油等各种有用信息,基于此项技术的X-波段航海测波系统,作为海洋观测和应用领域的新一代海浪监测设备,正在日趋成熟,是对现有船舶航海功能的极大补充。对雷达图像的研究可以分为海浪谱和图像谱两个方向进行研究,海浪谱是描述海浪现象的本质,可以计算得到海浪的各项特征参数：利用雷达图像信噪比和线性回归方程分析海面有效波高,从频率方向谱获得峰值波浪周期和方向,使用质心公式确定峰值频率,通过雷达图像的波数方程获得海浪的峰值波长；图像谱从宏观的角度计算不同波动强度波浪的区域范围,利用海上溢油的镇浪作用,区分溢油海面和非溢油海面。本文主要论述了采用X波段航海雷达图像作为遥感信息源,利用2010年“7.16...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１雷达卡数据采集过程??Ｆｉｇ３．１?民ａｄａｒ?ｃａｒｄ?ｄａ化?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

大连海事大学育館轮搭载Ｘ波段航海雷达，在用作船舶导航的同时，可分??出一路信号作为雷达采集卡的输入信号，结合船舶ＧＰＳ信号、罗经信号、计程仪??信号等，发送到计算机进行处理，其数据采集过程如图３．１所示。??ｉ?１１１１?［ＩＩ?ｒｎｒｎｎ?ｎＴＴｉ??（ＴＶ＼??ＶＪ?ＲＡＩ５....

图３．３雷达图像信号强度分布??．?民?????

??图３．２大连海事大学育銀轮２０１０年０７月２１日２３时２１分０７砂＇雷达嘉担??巧ｇ３．２?民ａｄａｒ?ｄａｔａ?ｆｒｏｍ?Ｄａｌｉａｎ?Ｍａｒｉｔｉｍｅ?Ｕｎｉｖｅｎｉｔｙ?ＹＵＫＵ?Ｖｅ巧ｅｌ?ａｔ?Ｊｕｌｙ?２１，２０１０，２１?ｍｉｎｕｔｅｓ?ａｎｄ??７?ｓｅｃｏｎ....

图３．４典型的线检测模板??Ｆｉｇ?３．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｌｉｎｅ?ｄｅ化ｃｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｌａｔｅｓ??

Ｗ使用图像处理中线检测模板来识别。??３．２．１线检测??如图３．４所示，在众多的边缘检测算子中线检测具有很好方向性，能够很好的??强化灰度图像中水平、垂直、斜４５°方向的灰度突变，通过比较典型模板的计算??值，确定一个点是否在某个方向的线上，可Ｗ看作一阶差分边缘检测算子的变种，....

图３．６各种中值滤波图像对比??Ｆｉｇ?３．６?Ｉｍａｇｅ?ｃｏｎｔｒａｓｔ?ａｍｏｎｇ?出ｆｆｅｒｅｎｔ?ｋｉｎｄ?ｏｆ?ｍｅｄｉａｎ?ｆｉｈｅｎｎｇ?Ｉｍａｇｅｓ??

?３．?２．?３实验结果及分析??通过小节２和３的计算后的图像如图３．６所示，（ａ）屠原始图像；（ｂ）是使用??传统的１３Ｘ１３的中值滤波窗口获得的图像；（Ｃ）是使用普通的自适应中值滤波算??法获得的图像，最大邻域窗口为１３Ｘ１３；?（ｄ）是使用改进的自适应中值滤波算法??获得的....

本文编号：4034132