[发明专利]基于光学遥感卫星近红外谱段的海面船舶在轨识别方法

说明书

本发明涉及一种基于光学遥感卫星近红外谱段的海面船舶在轨识别方法，包括：对获取的近红外多光谱遥感图像进行位深转换，得到8bit图像；对8bit图像进行图像二值化处理，获得第一二值化图像；对进行连通域检测后的第一二值化图像进行目标分割，得到分割后的图像；对分割后的图像进行图像二值化处理，获得第二二值化图像；对第二二值化图像进行形态学处理，得到形态学处理后的待处理图像；对进行连通域检测后的待处理图像进行船舶粗检测，得到目标疑似感兴趣区域；计算目标疑似感兴趣区域中目标长度、宽度和置信度，并根据长度、宽度和置信度获得船舶精检测结果。本发明实现了高精度检测识别，算法结构明晰，计算复杂度低，适用于在轨实现。

技术领域

本发明涉及目标检测识别技术领域，具体是海面船舶检测识别技术领域，特别是涉及一种基于光学遥感卫星近红外谱段的海面船舶在轨识别方法。

背景技术

因太空中的卫星不受地理位置的约束，可对全球任意点进行观测，是海面船舶信息获取的重要手段之一。现阶段针对海面船舶遥感主要分为雷达载荷和光学载荷两部分。其中雷达载荷具有全天时、全天候探测等优势，不受海浪、海面耀斑等干扰，现已发展了多种针对雷达影像的船舶识别方法，如星载SAR船舶及尾迹探测技术研究(张宇等，《遥感技术与应用》，2003年第1期第31-35页)，但雷达信号噪声较大，分辨率较低，并且需要信息反演；光学载荷具有分辨率高、可视化程度高的优势，但受天气影响大，识别过程中对海浪、海面耀斑等较为敏感，为提高光学载荷检测能力，研究人员提出了较多的处理方法，如显著性、机器学习、深度学习等方法，但公开的方法大多存在复杂度较高，难以在轨直接应用的问题。

光学遥感卫星成像能力受到星上存储和数传带宽的限制，存在拍多存不了，存多传不了的现象，一种简单有效的方式是在轨对拍摄的影像进行处理，仅仅存储和下传最为关心的信息，进而提高卫星的拍摄能力。在轨信息处理需求方面，以海面船舶信息获取最为突出，地球海域辽阔，船舶目标在整幅卫星影像的占比很小，因此，开发在轨船舶检测识别技术，是未来发展的重要趋势之一。目前亟需设计一种海面船舶在轨识别方法，以满足海面船舶检测识别需求。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中海面船舶检测识别方法存在的问题，提供一种基于光学遥感卫星近红外谱段的海面船舶在轨识别方法，该方法可实现快速、高精度、低复杂度检测，可直接应用在光学遥感卫星的近红外图像在轨识别。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于光学遥感卫星近红外谱段的海面船舶在轨识别方法，包括以下步骤：

获取光学遥感卫星拍摄的近红外多光谱遥感图像，并对所述近红外多光谱遥感图像进行位深转换，得到转换后的8bit图像；

对所述8bit图像进行图像二值化处理，获得所述8bit图像对应的第一二值化图像；

对所述第一二值化图像进行连通域检测；

对进行连通域检测后的所述第一二值化图像进行目标分割，得到分割后的图像；

对所述分割后的图像进行图像二值化处理，获得所述分割后的图像对应的第二二值化图像；

对所述第二二值化图像进行形态学处理，得到形态学处理后的待处理图像；

对所述待处理图像进行连通域检测；

对进行连通域检测后的所述待处理图像进行船舶粗检测，得到目标疑似感兴趣区域；

计算所述目标疑似感兴趣区域中目标的长度、宽度和置信度，并根据所述长度、所述宽度和所述置信度获得船舶精检测结果；

进行图像二值化处理的过程包括以下步骤：

计算待二值化处理的图像的自适应阈值，所述待二值化处理的图像为所述8bit图像或者所述分割后的图像；