基于Hough变换的水中气泡群特征参数提取方法研究

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2019.12.015

兵工学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (12): 2504-2512.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.12.015

基于Hough变换的水中气泡群特征参数提取方法研究

覃若琳，蒋晓刚，金良安，高可心

(海军大连舰艇学院航海系，辽宁大连 116018)

收稿日期:2019-01-31 修回日期:2019-01-31 上线日期:2020-02-14
通讯作者: 蒋晓刚(1986—),男,讲师，博士 E-mail:forgething@163.com
作者简介:覃若琳(1995—),女,硕士研究生。E-mail: qrlrose@163.com
基金资助:
海军武器装备预先研究项目（30203010303）

Study of Characteristics Extraction of Underwater Bubbles Group Based on Hough Transform

QIN Ruolin， JIANG Xiaogang， JIN Liang'an， GAO Kexin

(Department of Navigation， Dalian Naval Academy， Dalian 116018， Liaoning， China)

Received:2019-01-31 Revised:2019-01-31 Online:2020-02-14

摘要/Abstract

摘要： 舰船气泡尾流场特征检测是舰船隐身性能研究和尾流自导鱼雷制导效能研究的基础，目前用于水中气泡群特征检测的方法主要是基于高速摄影的图像采集法。针对舰船尾流气泡群图像背景噪声大、气泡重叠度高的特点，提出一种基于改进Hough变换的气泡群特征参数提取算法，实现对大数密度、多重叠水中气泡群图像气泡检测及气泡半径分布计算。用上述方法检测实验室采集到的水中气泡群图像的气泡数及尺寸分布，并与图像实际气泡数进行比对，检验了所提算法准确性，为舰船气泡尾流场特征检测提供了新的思路和手段。

关键词: 舰船, 气泡尾流, 特征参数提取, 图像处理, Hough变换

Abstract: Characteristics detection of ship bubble wake field is the basis of research on stealth performance of ship as well as guidance performance of wake-guided torpedo. The existing detection method of bubble characteristics is image acquisition based on high speed photography. A bubble characteristics extraction algorithm based on improved Hough transform is proposed. The proposed extraction algorithm can be used for the detection of bubble and the calculation of bubble radius distribution in the large-density and multi-overlapping bubbles images. The bubbles images were obtained in laboratory conditions, and the proposed algorithm was used to detect the number and size distribution of bubbles in these images. The detected result is highly accurate compared with the actual bubble number in the image. The result shows that the proposed algorithm can be used for the characteristics detection of ship bubble wake field. Key

Key words: ship, bubblewake, characteristicsextraction, imageprocessing, Houghtransform

中图分类号:

U661.71

覃若琳，蒋晓刚，金良安，高可心. 基于Hough变换的水中气泡群特征参数提取方法研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(12): 2504-2512.

QIN Ruolin， JIANG Xiaogang， JIN Liang'an， GAO Kexin. Study of Characteristics Extraction of Underwater Bubbles Group Based on Hough Transform[J]. Acta Armamentarii, 2019, 40(12): 2504-2512.

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图14 水中气泡群图像及其检测结果
Fig.14 Bubble group images and detected results

图15 气泡半径分布图
Fig.15 Bubble radius distribution

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第40卷
第12期2019 年12月兵工学报ACTA
ARMAMENTARIIVol.40No.12Dec.2019

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