基于航海雷达的海冰密集度信息提取研究

发布时间：2023-02-19 12:35

　　全球海洋面积约为3.62亿平方公里,比全球陆地面积(约1.5亿平方公里)的两倍还要大,不同海区在不同时间都可能会出现不同程度的海冰区。对于在海上交通运输和海洋工程作业过程中的航行船舶或作业平台,做好对所关心海区的海冰信息监测工作是确保航运船舶以及工程作业平台安全的重中之重。对海冰信息的常规性观测研究,主要集中于对船舶航行安全影响较大的海冰密集度、尺寸、厚度以及冰速等要素上。海冰密集度是描述海冰的基础性参数,因此本文基于航海雷达图像对海冰密集度信息提取进行了研究。为了获得更为准确的海冰密集度信息,本文基于NLM算法实现了对雷达图像中的多种杂波的降噪处理,进而利用经预处理之后的航海雷达图像获取海冰密集度参数。在海冰密集度信息提取阶段,本文利用海冰与海水在航海雷达图像上反映出的灰度值不同,来对图像进行图像分割算法处理。在图像分割的相关算法研究部分,通过对比图像分割里常用的OTSU算法(大津法或最大类间方差法),K-Means算法和最大熵算法,采用OTSU算法对航海雷达图像进行图像分割来进行海冰密集度信息提取的研究内容,以期在保证数据处理快捷性的同时,获得更高准确度的海冰密集度信息。本文基于航...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究成果分析
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 论文结构安排
2 海冰与航海雷达系统
    2.1 海冰知识基础
        2.1.1 海冰冰情等级
        2.1.2 海冰发展过程
        2.1.3 海冰观测要素
        2.1.4 我国海冰警报启动标准
    2.2 海冰灾害与航海安全
    2.3 航海雷达系统
        2.3.1 航海雷达系统组成
        2.3.2 航海雷达系统主要技术指标
    2.4 航海雷达测冰原理
        2.4.1 方位分辨性
        2.4.2 距离分辨性
        2.4.3 航海雷达图像数据
    2.5 本章小结
3 航海雷达海冰图像预处理
    3.1 航海雷达图像特点
    3.2 航海雷达图像预处理的空间域处理方法
        3.2.1 均值滤波
        3.2.2 中值滤波
        3.2.3 高斯滤波
        3.2.4 非局部均值降噪
    3.3 航海雷达图像预处理的变换域处理方法
        3.3.1 巴特沃斯滤波
        3.3.2 小波变换去噪
    3.4 雷达图像预处理效果对比
        3.4.1 图像质量评价标准
        3.4.2 图像处理结果对比
    3.5 本章小结
4 海冰密集度信息提取
    4.1 海冰密集度
    4.2 图像分割
        4.2.1 最大熵算法
        4.2.2 K均值聚类算法
        4.2.3 OTSU算法
    4.3 海冰密集度信息提取及结果分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3746233