1.一种基于海浪理论的海面图像分割方法,其特征在于:依据符合海浪理论的隶属度函数准确地对采集的图像进行区域划分,获得有效的海浪图像,具体步骤如下:步骤1,读取原始图像数据,选定研究区域,对研究区域内图像做二维傅里叶变换,根据所得频谱的峰值确定主波波向;
步骤2,选取平行于主波波向的各个径向,找出其波峰和波谷的位置,再由相邻的波峰与波谷求出该径向包含的波浪的所有波长,然后对径向波长做直方图,得到该区域的波长分布;
步骤3,根据随机海浪理论建立海浪的波长的概率分布函数,将其作为海浪波长的理论隶属度函数;
步骤4,针对海浪波长的统计参数建立隶属度函数,将步骤2获得的海浪波长的统计参数代入建立的隶属度函数,计算隶属度值u;再从研究区域图像内选取多个海浪观测点数据代入理论函数中,求出理论值u0,如果隶属度函数值u>u0,则选取的区域合理;否则,重新选取研究区域,并利用以上步骤判断其合理性。
2.根据权利要求1所述的一种基于海浪理论的海面图像分割方法,其特征在于:所述的步骤3中建立的随机海浪波长的统计分布函数为:式中,λ为波长,为平均波长, 为平均波数,d为波高,
3.根据权利要求2所述的一种基于海浪理论的海面图像分割方法,其特征在于:所述的步骤4中建立的隶属度函数为:
式中,U、V分别为波长隶属度矩阵和波浪观测点的聚类中心矩阵, 是径向的第k个观测点属于第i类的海浪波长参数的隶属度值的m次方,而 则是第k个观测点的xk到第i类聚2
类中心点vi距离的平方|xk‑vi|;
隶属度函数中 和vi的计算公式如下:当J(U,V)取最小值时完成聚类,此时可根据所建立的隶属度函数来分析海浪观测点聚类的合理性,若uik>u0,则保留被验证观测点;反之则剔除上述观测点。
4.根据权利要求3所述的一种基于海浪理论的海面图像分割方法,其特征在于:所述的海浪图像观测点的聚类判断变量,包括但不限于海浪波长、波长的均值及方差。