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专利号: 2021104463426
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于海浪图像的海面任意点波向的反演方法,其特征在于,包括:步骤1、从海浪图像中选取研究区域,作为目标图像;

步骤2、利用图像增强算法增强目标图像中的海浪条纹;

步骤3、通过边缘检测提取海浪波峰线的边缘位置;

步骤4、通过曲线拟合得到波峰线方程;

步骤5、利用正交曲线理论获得波向线方程;

步骤6、对波向线方程求偏导数得到海面各点的波向;

所述步骤4通过曲线拟合获得波峰线方程u(x,y):当波峰线性变化时,选取拟合函数u(x,y)的方程为:u(x,y)=y‑kx(2)

其中,k为拟合函数u(x,y)方程一次项系数;

当波峰非线性变化时,选取拟合函数u(x,y)的方程为:2

u(x,y)=y‑mx‑nx(3)

其中,m为拟合函数u(x,y)方程二次项系数,n为拟合函数u(x,y)方程一次项系数;

所述步骤5根据正交曲线理论得到如下波峰线方程u(x,y)与波向线方程v(x,y)对应的关系:对式(4)两边积分得波向线方程v(x,y):其中,(x0,y0)为坐标原点。

2.根据权利要求1所述的一种基于海浪图像的海面任意点波向的反演方法,其特征在于,所述步骤2中,对于目标图像,假设灰度值f(x,y),灰度级为0至M级,对目标图像作分段线性灰度增强,即:其中,g(x,y)为增强后的图像,灰度级为0至N级,研究区间[a,b]、[c,d]分别为原图像f(x,y)和增强图像g(x,y)的某一灰度区间。

3.根据权利要求1所述的一种基于海浪图像的海面任意点波向的反演方法,其特征在于,所述步骤3对增强后的图像g(x,y)进行边缘检测,通过Sobel边缘检测算子提取图像中波峰线的边缘位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于海浪图像的海面任意点波向的反演方法,其特征在于,所述步骤6对波向线方程v(x,y)沿x和y方向求偏导数得到海面各点的波向: