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FCM-CV水平集算法在沉底小目标声呐图像分割中的应用

韩婷婷 王璐瑶 周 天 徐 超 张丽红 李海森

韩婷婷, 王璐瑶, 周 天, 徐 超, 张丽红, 李海森. FCM-CV水平集算法在沉底小目标声呐图像分割中的应用[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(3): 278-285. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.03.005
引用本文: 韩婷婷, 王璐瑶, 周 天, 徐 超, 张丽红, 李海森. FCM-CV水平集算法在沉底小目标声呐图像分割中的应用[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(3): 278-285. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.03.005
HAN Ting-ting, WANG Lu-yao, ZHOU Tian, XU Chao, ZHANG Li-hong, LI Hai-sen. Application of FCM-CV Level Set Algorithm in Sonar Image Segmentation of Small Sinking Target[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(3): 278-285. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.03.005
Citation: HAN Ting-ting, WANG Lu-yao, ZHOU Tian, XU Chao, ZHANG Li-hong, LI Hai-sen. Application of FCM-CV Level Set Algorithm in Sonar Image Segmentation of Small Sinking Target[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(3): 278-285. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.03.005

FCM-CV水平集算法在沉底小目标声呐图像分割中的应用

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.03.005
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFF01013401); 国家自然科学基金(U1709203, 41976176, U1906218); 中央高校基本科研业务费专项资金(3072020CFT0501); 黑龙江省博士后科研发展基金(LBH-Q18042); 黑龙江省自然科学基金项目(ZD 2020D001).
详细信息
    作者简介:

    韩婷婷(1994-), 女, 硕士, 主要研究方向为声呐图像处理.

  • 中图分类号: TJ630 TN911.7

Application of FCM-CV Level Set Algorithm in Sonar Image Segmentation of Small Sinking Target

  • 摘要: 针对沉底小目标高频声呐图像信混比低, 难以与背景分离的问题, 提出模糊聚类(FCM)算法与Chan-Vese(CV)水平集算法相结合的分割方法。该方法利用FCM算法得到的隶属度函数自动设定水平集模型曲线的初始演化位置, 解决了CV水平集分割因初始位置设置不当而无法得到准确分割结果的不足; 同时根据模糊聚类的结果, 对水平集演化的控制参数进行估计, 使得分割过程更加稳健。通过仿真数据及外场试验数据处理可知, 相较于FCM和马尔科夫随机场分割算法, 文中算法对斑点噪声不敏感, 可分割出完整的边界; 相较于常规CV水平集算法, 文中算法因粗分割后零水平集的设定更接近目标的边缘, 可以在较少迭代次数下即可获得更加精确的分割结果。

     

  • [1] 席志红, 赵春梅. 基于变分水平集理论的水下图像分割方法[J]. 应用科技, 2019, 46(2): 57-62.

    Xi Zhi-hong, Zhao Chun-mei. An Underwater Image Segmentation Method based on the Variational Level Set Theory[J]. Applied Science and Technology, 2019, 46(2): 57-62.
    [2] 王雷, 叶秀芬, 王天. 模糊聚类的侧扫声纳图像分割算法[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2012, 40(9): 25- 29.

    Wang Lei, Ye Xiu-fen, Wang Tian. Segmentation Algorithm of Fuzzy Clustering on Side Scan Sonar Image[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology Nature Science, 2012, 40(9): 25-29.
    [3] 王雷. 侧扫声呐图像分割算法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2013.
    [4] Huang Y, Huang Y C. Segmenting SAR Satellite ImagesWith the Multilayer Level Set Approach[J]. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2011, 4(3): 632-642.
    [5] Mumford D, Shah J. Optimal Approximations by Piecewise Smooth Functions and Associated Variational Problems[J]. Communications on Pure & Applied Mathematics, 1989, 42(5): 577-685.
    [6] Chan T E, Vese L A. A Level Set Algorithm for Minimizing the Mumford-Shah Functional in Image Processing [C]//IEEE Workshop on Variational & Level Set Methods. Vancouver, BC, Canada: IEEE, 2001.
    [7] Li C, Xu C, Gui C, et al. Level Set Evolution without Reinitialization: A New Variational Formulation[C]//IEEE Computer Society Conference on Computer Vision & Pattern Recognition. San Diego, CA, USA: IEEE, 2005.
    [8] Vikas A, Sreenivasan A, Sudha K L. Fuzzy C-means Clustering and Criminisi Algorithm Based Shadow Re-moval Scheme for Side Scan Sonar Images[C]//2017 International Conference on Innovative Mechanisms for Industry Applications(ICIMIA). Bangalore: IEEE, 2017: 411- 414.
    [9] 王兴梅. 水下声呐图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2010.
    [10] 刘璐. 基于类内类间距离的模糊聚类算法及图像分割应用[D]. 西安: 西安邮电大学, 2016.
    [11] 叶秀芬, 王兴梅, 方超, 等. 基于改进的马尔可夫随机场声呐图像分割方法研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(8): 1039-1045.

    Ye Xiu-fen, Wang Xing-mei, Fang Chao, et al. Study of Sonar Imagery Segmentation Algorithm Based on Im-proved Markov Random Field Model[J]. Acta Armamen-tarII, 2009, 30(8): 1039-1045.
    [12] Von K T. The Impact of Seaplane Floats during Landing[R]. Washington, USA: National Advisory Committee for Aeronautics, NACA TN 321, 1929: 1-8.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-22
  • 修回日期:  2020-09-28
  • 刊出日期:  2021-06-30

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