[發(fā)明專利]一種基于雙級(jí)DEM海陸庫(kù)的SAR圖像船舶檢測(cè)虛警剔除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710008614.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN106709914B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢福昆;孫嘉怡;秦艷艷;張旭;邊明明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T17/05;G01S13/90
• 代理公司: 11002 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 韓世虹

1.一種基于雙級(jí)DEM海陸庫(kù)的SAR圖像船舶檢測(cè)虛警剔除方法，其特征在于包括：

A)構(gòu)建第一級(jí)低分辨率海陸庫(kù)快速屏蔽陸地區(qū)域，包括：

A1)基于DEM構(gòu)建低分辨率海陸庫(kù)，對(duì)原始的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的海陸分割，生成二值圖像，其中DEM中的高程信息反映了地面的高程情況，這里將數(shù)值小于等于0的區(qū)域即海洋區(qū)域設(shè)置為定值0，數(shù)值大于0的區(qū)域即陸地區(qū)域設(shè)置為定值1，得到二值圖像；而后根據(jù)不同的精度需求，對(duì)初步的海陸分割結(jié)果做進(jìn)一步的形態(tài)學(xué)及下采樣處理，得到低分辨海陸庫(kù)；

A2)陸地區(qū)域快速屏蔽，確定SAR圖像數(shù)據(jù)塊的四界經(jīng)緯坐標(biāo)在低分辨海陸庫(kù)的對(duì)應(yīng)區(qū)域，判斷對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)所有點(diǎn)的海陸情況，判定的結(jié)果可能是全陸地即區(qū)域內(nèi)全部為1、全海域即區(qū)域內(nèi)全部為0、或者海陸交界區(qū)域即區(qū)域內(nèi)同時(shí)包含0和1；根據(jù)判定結(jié)果對(duì)SAR圖像中的大塊陸地候選區(qū)域進(jìn)行屏蔽，獲得位于海洋的候選區(qū)域；

B)船舶目標(biāo)檢測(cè)，具體包括：

B1)雙參數(shù)CFAR船舶目標(biāo)檢測(cè)，采用雙參數(shù)CFAR檢測(cè)技術(shù)對(duì)由A2)得到的海洋區(qū)域進(jìn)行船舶檢測(cè)，得到初始目標(biāo)候選區(qū)域；

B2)船舶目標(biāo)切片獲取，根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)，將不滿足船舶的長(zhǎng)、寬及面積標(biāo)準(zhǔn)的初始目標(biāo)候選區(qū)域進(jìn)行剔除，而后求得符合標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)候選區(qū)域的最大外接矩形，并以目標(biāo)候選區(qū)域的最大外接矩形為邊界保存切片，得到目標(biāo)切片；

C)構(gòu)建第二級(jí)高分辨海陸庫(kù)快速剔除沿岸虛警，包括：

C1)基于DEM構(gòu)建高分辨率海陸庫(kù)，基于第一步中初步海陸分割后生成的二值圖像，根據(jù)不同的精度需求，對(duì)二值圖像做進(jìn)一步的形態(tài)學(xué)及上采樣處理，得到高分辨海陸庫(kù)；

C2)沿岸虛警快速剔除，對(duì)第二步處理得到的初始船舶目標(biāo)切片進(jìn)行定位解算得到船舶目標(biāo)的經(jīng)緯坐標(biāo)，根據(jù)經(jīng)緯坐標(biāo)確定其在高分率海陸庫(kù)里的對(duì)應(yīng)位置，若該位置為陸地則剔除相應(yīng)的船舶目標(biāo)切片，若該位置為海洋則保留相應(yīng)的船舶目標(biāo)切片；

D)船舶目標(biāo)切片保存或輸出，將最終的船舶目標(biāo)切片保存或輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙級(jí)DEM海陸庫(kù)的SAR圖像船舶檢測(cè)虛警剔除方法，其特征在于所述步驟A1)包括：

DEM數(shù)據(jù)二值化，由于DEM數(shù)據(jù)中海平面的值為0，陸地區(qū)域的值大于0，海洋區(qū)域的值小于0，將0作為閾值對(duì)原始的DEM數(shù)據(jù)二值化，數(shù)值小于等于0的區(qū)域(海洋區(qū)域)設(shè)置為定值0，數(shù)值大于0的區(qū)域(陸地區(qū)域)設(shè)置為定值1，得到二值圖像；

形態(tài)學(xué)操作，首先對(duì)二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)的開操作，去除二值圖像中孤立的點(diǎn)區(qū)域，即內(nèi)陸中的河流區(qū)域和海洋中小的島嶼；而后進(jìn)行形態(tài)學(xué)的閉操作，填充海陸分割二值圖像中的孔洞；最后進(jìn)行海洋緩沖區(qū)擴(kuò)展，包括利用圖像形態(tài)學(xué)中的腐蝕算法對(duì)分割結(jié)果中的陸地區(qū)域進(jìn)行邊界收縮處理，避免由于不可預(yù)測(cè)因素導(dǎo)致海洋被錯(cuò)劃分成陸地；

下采樣，根據(jù)實(shí)際任務(wù)的需求，通過(guò)對(duì)上一步處理得到二值圖像進(jìn)行下采樣構(gòu)建2km精度的海陸庫(kù)。