天际线检测关键算法研究

发布时间：2021-11-26 06:26

　　天际线检测在航空、航海、无人机视觉导航、微型飞行器姿态控制、地理位置标记等方面具有重要的作用,因此,高鲁棒性、高准确率的天际线检测算法是急需解决的一个问题。本文研究了天际线检测的几种关键算法,其主要的工作概括如下:（1）考虑到天际线起始点是图像中的边缘位置,从边缘检测理论出发,提出了一种基于边缘检测与相邻梯度融合的天际线检测算法。首先采用形态学对图像进行预处理,然后采用Canny检测算子获取图像中的边缘信息,接着通过梯度阈值的设置确定天际线的位置坐标,同时对边缘检测中缺边缘的情况,采用了线性扩大区域搜索算法确定天际线的位置坐标,获得了较好的天际线检测效果。（2）上述提出的天际线检测算法由于过度依赖边缘检测信息,缺少对图像整体信息的提取,因此,提出了一种融合图像整体结构信息的天际线检测算法,首先采用RCA（Regional Covariance Algorithm）算法对图像整体结构进行粗分割,确定可能存在的天际线分割区域,接着利用分割区域全局梯度均值与局部梯度均值融合算法确定梯度阈值,以检测出天空与非天空区域的起始点,然后采用AGM（Adjacent Gradient Maxima）算... 

【文章来源】：湖南理工学院湖南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 论文的主要内容及安排
第2章 边缘检测与相邻梯度融合算法的天际线检测研究
    2.1 数学形态学理论
        2.1.1 数学形态学概念
        2.1.2 基本集合定义
        2.1.3 形态学的基本运算
    2.2 边缘检测理论
        2.2.1 一阶微分边缘检测算子
        2.2.2 二阶微分边缘检测算子
    2.3 天际线起始点位置检测算法
    2.4 边缘检测与相邻梯度融合的天际线检测算法
        2.4.1 实验步骤
        2.4.2 算法结果对比分析
    2.5 本章小结
第3章 RCA与相邻梯度融合的天际线检测算法研究
    3.1 区域协方差算法
        3.1.1 区域协方差矩阵
        3.1.2 基于RCA算法的天际线粗分割
    3.2 梯度循环算法
        3.2.1 梯度计算
        3.2.2 梯度循环算法的天际线坐标检测
    3.3 天际线起始点位置检测
    3.4 RCA与相邻梯度融合的天际线检测算法
        3.4.1 实验步骤
        3.4.2 算法结果对比分析
    3.5 本章小结
第4章 LBP和稀疏表示的天际线检测算法研究
    4.1 特征提取算法
        4.1.1 HOG特征
        4.1.2 LBP特征
        4.1.3 LBP特征的天际线坐标提取
    4.2 稀疏表示理论
        4.2.1 稀疏表示的基本概念
        4.2.2 稀疏表示的分类算法
    4.3 经验阈值实验分析
    4.4 LBP和稀疏表示的天际线检测算法
        4.4.1 实验步骤
        4.4.2 实验结果对比分析
    4.5 本章小结
第5章 多特征提取与边缘校正融合的天际线检测算法研究
    5.1 Gabor滤波器支持向量机算法
        5.1.1 Gabor滤波器
        5.1.2 SVM算法
    5.2 边缘检测
        5.2.1 基于小波变换的边缘检测算法基本步骤
        5.2.2 Canny边缘检测的基本步骤
    5.3 天际线检测与校正
        5.3.1 Gabor纹理特征提取
        5.3.2 SVM分类器模型建立
        5.3.3 相邻五邻域算法对天际线初始检测位置校正
    5.4 多特征与边缘校正融合的天际线检测算法
        5.4.1 算法流程
        5.4.2 WebSet数据集实验
        5.4.3 BasaltHills数据集实验
    5.5 本章小结
结语
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢



本文编号：3519580