[发明专利]便携式机载海上溢油遥感监测系统

权利要求书

1.便携式机载海上溢油遥感监测系统，包括红外/紫外/多光谱数字相机、中央控制及显示系统、数据管理及图像处理操作软件系统，所述便携式机载海上溢油遥感监测系统装备在海巡飞机上，不需要飞机提供电源，无需对飞机进行改造；所述红外/紫外/多光谱数字相机用于分别获取被监测海面的红外/紫外/多光谱的数字图像信息；所述中央控制及显示系统由便携式工控机、GPS、GIS及图像采集操作软件系统组成，用于实现由上述红外/紫外/多光谱数字相机所获取的海上溢油遥感监测图像的显示，海上溢油遥感监测图像的存储，海上溢油遥感监测图像与电子海图的叠加，海上溢油遥感监测图像的回放，巡航日志，溢油图像档案管理，航迹的定时记录，单传感器的单张采集与连续采集，多传感器的轮流采集，视频信息的记录，在线航迹回放；所述数据管理及图像处理操作软件系统安装在中央控制及显示系统的便携式工控机内，用于读取海上溢油遥感监测图像信息并完成在线识别溢油、在线计算污染面积和在线识别厚的油膜；

所述便携式机载海上溢油遥感监测系统采用PCA主分量分析与BP网络相结合的方法建模，进行海上溢油的识别，其识别算法如下：

溢油光谱样本首先经过主分量分析算法，主分量分析算法压缩了X维的光谱数据，压缩后每个X维光谱向量成为8维的光谱向量，这8维就是X位光谱向量的主分量，它们包含着原始数据90％以上的信息，同时数据量被大大的压缩，并突出每个光谱的个性，把压缩后的数据再输入到BP网络进行识别分类；在识别之前，把训练光谱向量和待识别的光谱向量组成一个矩阵，然后把这个矩阵再输入到PCA算法中，提取出训练光谱向量的主分量同时提取出要被识别溢油样本光谱向量的主分量，取得8维的待识别溢油样本向量；样本集定义如下：输入矢量Ipb，输出矢量Opb，目标矢量为Tpb，其中输入矢量Ipb定义为采集到的光谱样本训练数据，目标矢量Tpb定义为Tpb＝[1 2 3 4 5 6 7 8]；目标物质与理论输出值相对应，即丙酮＝1，柴油＝2，机油＝3，酒精＝4，汽油＝5，润滑油＝6，色拉油＝7，海水＝8，根据实际输出值与理论输出值判断目标物质的种类；

所述便携式机载海上溢油遥感监测系统全天候遥感实时识别溢油，准确率≥85％；全天候实时探测到海冰、雪上的溢油、海滩上的溢油，准确率≥85％；可探测到的油膜＞2μm；可探测到的最小目标径向5m。