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: