(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210836036.8 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 中国舰船研究设计中心 地址 430064 湖北省武汉市武昌区张之洞 路268号 (72)发明人 杜晓佳　胡啸　刘凯　李哲　 仲剑飞　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 胡建平　张宇 (51)Int.Cl. G06V 10/74(2022.01) G06V 10/80(2022.01) (54)发明名称 一种船舶可见光实拍图与仿真图的特征相 似性评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种船舶可见光实拍图与仿 真图的特征相似性评价方法， 属于船舶可见光特 性技术领域， 通过对生成的船模 可见光测试图像 和软件仿真图像， 分别计算aHash均值哈希、 SSIM 结构相似性、 JS散度、 余弦相似度及显著性相似 度； 当计算出所有相似性评估参数后， 通过设定 加权系数， 输出加权平均后的统一相似性评价结 果； 分别对相同时间、 相机拍摄视角、 相机分辨率 以及天气环境信息下的两种图像的统一相似性 评价结果进行比对， 验证仿真能否模拟船舶可见 光实拍效果。 通过本发明能够保证软件仿真和真 实可见光特性的一致性， 指导水面船舶的可见光 设计。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115205556 A 2022.10.18 CN 115205556 A 1.一种船舶可 见光实拍图与仿真图的特 征相似性评价方法， 其特 征在于， 包括： 获取水面船舶可 见光测试图像； 利用船舶可见光图像仿真软件， 模拟造波池拍摄时的时间、 相机拍摄视角、 相机分辨率 以及天气环境信息， 最终生成仿真图像数据； 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿真图像， 分别计算 aHash均值哈希、 SSIM结构 相似性、 JS散度、 余弦相似度及显著性相似度； 当计算出所有相似性评估参数后， 通过设定加权系数， 输出加权平均后的统一相似性 评价结果； 分别对相同时间、 相机拍摄视角、 相机分辨率以及天气环境信息下的两种图像的统一 相似性评价结果进行比对， 验证仿真能否模拟船舶可 见光实拍效果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 当计算出所有相似性评估参数后， 通过设 定加权系数， 输出加权平均后的统一相似性评价结果， 包括： 由 得到统一相似性评价结果， 其中， Wi表示不同算法的权重值， Si表 示各个不同算法所计算出来的相似度数值， n表示 算法个数。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， Wi取值情况如下： 哈希相似度权重为0.2； SSIM相似度权重为0.2； 显著性相似度权重为0.4； JS散度权重为0.1； 余弦相似度权重为 0.1。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 验证仿真能否模拟船舶可见光实拍效果， 包括： 如果仿真图像与可见光测试图像的统一相似性评价结果S大于0.9， 则说明仿真软件能 够模拟船舶可 见光的真实效果。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿 真图像， 计算aHash均值哈希， 包括： 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿真图像， 缩小图像尺寸， 以去除高频和细节， 保留目前基本信息； 计算缩小后图像的灰度像素平均值 根据平均值 对缩小后图像进行二值化， 其中， 图像像素值大于等于平均值 则记为1， 小于平均值 则记为0； 将二值化比较结果按图像坐标顺序组合在一起， 构成二进制整数作为图像的指纹信 息， 用汉明距离比较船模可见光测试图像与软件仿真图像的指纹信息， 得到生成的船模可 见光测试图像和软件仿真图像的相似度。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿 真图像， 计算S SIM结构相似性， 包括： 将图像失真建模为亮度、 对比度和结构三个不同因素的乘积， 用均值作为亮度的估计， 标准差作为对比度的估计， 协方差作为结构相似程度的估计， 以分别从亮度、 对比度、 结构 三方面度量船模可 见光测试图像和软件仿真图像的相似性。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115205556 A 2真图像， 计算 余弦相似度， 包括： 把船模可见光测试图像和软件仿真图像的像素值投射到向量空间中， 若船模可见光测 试图像和软件仿真图像的尺寸均为n*n， 则船模可见光测试图像构成一个n2维向量， 软件仿 真图像构成另一个n2维向量； 用两个n2维向量的夹角的余弦值作为衡量船模可见光测试图像和软件仿真图像像素差 异大小的度量。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对于生成的船模可见光测试图像和软件仿 真图像， 计算显著性相似度， 包括： 从船模可见光测试图像和软件仿真图像的显著性目标角度进行相似度评估， 提取船模 可见光测试图像和软件仿真图像中的显著性 目标， 对提取 的显著性 目标进行模板匹配， 来 度量船模可 见光测试图像和软件仿真图像的相似度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115205556 A 3