目  錄

第1章 緒 論 1

1.1 海洋智能感知概述 1

1.1.1 基本概念 1

1.1.2 發(fā)展歷程 2

1.1.3 海洋智能感知中計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的作用 5

1.2 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)概述 6

1.2.1 發(fā)展歷程 6

1.2.2 主要研究方向 7

1.3 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用 10

1.3.1 數(shù)據(jù)來源及類型 11

1.3.2 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的海洋應(yīng)用場景 12

1.3.3 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)海洋領(lǐng)域應(yīng)用的挑戰(zhàn) 16

參考文獻(xiàn) 19

第2章 基于衛(wèi)星遙感影像的海洋中尺度現(xiàn)象

識別和時(shí)空分析 20

2.1 中尺度現(xiàn)象概況 20

2.2 中尺度現(xiàn)象的識別與檢測方法 21

2.2.1 中尺度渦的識別與檢測方法 21

2.2.2 海洋鋒的識別與檢測方法 26

2.3 海洋中尺度現(xiàn)象識別案例 36

2.3.1 中尺度渦的識別案例 36

2.3.2 中尺度鋒的識別案例 48

2.4 海洋中尺度現(xiàn)象時(shí)空分析 59

2.4.1 中尺度渦軌跡時(shí)空分析 59

2.4.2 中尺度海洋鋒時(shí)空分析 68

參考文獻(xiàn) 75

第3章 基于岸基視頻分析的海浪要素檢測技術(shù) 77

3.1 海浪監(jiān)測技術(shù)概況 77

3.1.1 人工目測法 77

3.1.2 浮標(biāo)測波法 78

3.1.3 雷達(dá)測波法 79

3.1.4 衛(wèi)星測波法 80

3.2 基于圖像 / 視頻的海浪監(jiān)測技術(shù) 80

3.2.1 基于立體攝影的測量法 80

3.2.2 基于圖像 / 視頻特征的海浪要素檢測法 82

3.2.3 基于深度學(xué)習(xí)特征提取的海浪等級檢測模型 82

3.3 視頻時(shí)空分析的海浪要素檢測技術(shù)案例 85

3.3.1 案例 1——時(shí)空特征多級融合的海浪有效浪高檢測模型 85

3.3.2 案例 2——時(shí)空特征協(xié)同的海浪周期檢測模型 94

參考文獻(xiàn) 99

第4章 面向海洋探測的水下光學(xué)圖像增強(qiáng)技術(shù) 101

4.1 水下圖像增強(qiáng)技術(shù)概況 101

4.1.1 水下圖像增強(qiáng)的必要性 101

4.1.2 水下圖像成像原理 102

4.1.3 簡化的水下圖像成像模型 104

4.2 傳統(tǒng)水下圖像的增強(qiáng)方法 106

4.2.1 直方圖均衡化增強(qiáng)算法 107

4.2.2 基于融合的水下圖像增強(qiáng)方法 110

4.2.3 Retinex 增強(qiáng)算法 112

4.2.4 基于暗通道先驗(yàn)的水下圖像復(fù)原方法 113

4.2.5 傳統(tǒng)方法效果對比 116

4.3 基于深度學(xué)習(xí)的水下圖像增強(qiáng)方法 117

4.3.1 基于 CNN 的水下圖像增強(qiáng)方法 118

4.3.2 基于 GAN 的水下圖像增強(qiáng)方法 119

4.3.3 深度學(xué)習(xí)方法效果對比 120

4.4 水下圖像增強(qiáng)技術(shù)及其應(yīng)用案例 121

4.4.1 案例 1——基于雙生成器 GAN 的水下圖像增強(qiáng) 121

4.4.2 案例 2——模糊水下圖像的增強(qiáng)混合魚類檢測方法 129

參考文獻(xiàn) 136

第5章 海洋大數(shù)據(jù)的可視分析技術(shù) 140

5.1 可視分析技術(shù)概況 140

5.1.1 可視分析基本概念 141

5.1.2 可視分析技術(shù)在海洋領(lǐng)域中的應(yīng)用 144

5.2 多維海洋數(shù)據(jù)可視分析技術(shù) 145

5.2.1 投影 146

5.2.2 散點(diǎn)圖 147

5.2.3 平行坐標(biāo) 149

5.2.4 聚類 151

5.3 海洋時(shí)空數(shù)據(jù)可視分析 153

5.3.1 靜態(tài)可視化 154

5.3.2 動(dòng)態(tài)可視化 155

5.3.3 時(shí)空數(shù)據(jù)可視化的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 155

5.3.4 海洋結(jié)構(gòu)可視分析 157

5.4 海洋大數(shù)據(jù)可視分析案例 158

5.4.1 案例 1——基于多視圖的多維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系分析方法 159

5.4.2 案例 2——基于多視圖的海洋異常模式發(fā)現(xiàn)可視分析方法 166