[發明專利]一種基于遙感圖像的港口地物監測方法及系統

有效

• 申請號: 201711323310.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108132979B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 齊越;張民輝;王達川;丁文濤;房卓;查雅平
• 申請（專利權）人: 交通運輸部規劃研究院
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟100、原始地物數據庫建立，利用三維掃描儀在同一空間高度將港口所有需要監測的地物進行掃描，得到所有需要監測地物的三維遙感圖像集合，并記錄存儲對應真實照片；

步驟200、建立地物坐標系，在相對空曠區域且靠近港口邊緣選擇三維坐標系的原點，在港口邊緣模擬X軸，建立三維坐標系；

步驟300、地物分類，結合地物的實際大小和形狀進行分類；

步驟400、地物邊界點的提取，利用三維掃描儀對港口進行360°全景掃描，得到地物邊界的離散點集合；

步驟500、地物實時監控，將掃描得到的離散點集合傳輸到數據處理單元進行立體遙感圖形模擬，并從原始地物數據庫中提取近似度最高的三維遙感圖像，進而匹配到對應的真實圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述步驟100中，還包括：

首先，三維掃描儀分別單獨掃描每個地物，每個地物傾斜掃描兩側，掃描兩側的傾斜角度相同，均為30°-60°；

然后，每個地物的三維遙感圖像進行組疊式編號，編號的前綴采用英文字母，后綴采用阿拉伯數字；

再對真實圖像進行編號，真實圖像的編號采用對應三維遙感圖像的編號前綴，并存入空間數據庫；

最后，將掃掃描得到三維遙感圖像存入空間數據庫，并將將其編號作為索引部分。

3.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述步驟200中X軸的模擬方法為：

步驟201、在港口邊緣提取若干回歸點；

步驟202、將回歸點進行回歸分析，得到線性回歸方程，即X軸所在的直線。

4.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：地物按照形狀分類成八方體地物、橢圓體地物以及桿狀地物；按照大小分類分為大地物、中等地物、小地物。

5.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述步驟300還包括：

將步驟100得到的三維遙感圖像集合按照地物分類標準進行分類，并將真實圖像進行對應分類，將同一類型的地物賦予獨立的索引編號。

6.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述步驟500中還包括：

步驟501、先將離散點集合根據密集度分化為若干區域；

步驟502、將同一區域內的離散點集合分別進行平面擬合，得到若干平面，提取平面組成的若干方體圖形的模擬參數，將模擬參數與空間數據庫中所提取的三維遙感圖像進行匹配，選擇3-5個近似度最高的三維遙感圖像；

步驟503、將同一區域內的離散點集合分別進行曲面擬合，得到若干曲面，提取曲面組成的若干橢圓體圖形、桿狀地物的模擬參數，將模擬參數與空間數據庫中所提取的三維遙感圖像進行匹配，選擇3-5個近似度最高的三維遙感圖像；

步驟504、將選擇的三維遙感圖像進行旋轉以及圖形匹配，選擇匹配度最高的三維遙感圖像；

步驟505、將所有在監測范圍內的地物實時對應原始的空間數據庫，對于新添加的地物，根據區域重新進行匹配。

7.根據權利要求6所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述模擬參數為組成方體圖形的所有邊長，每個面的面積參數，以及橢圓體地物、桿狀地物的長度、橫截面半徑。

8.根據權利要求6所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述步驟501中所述的區域為方形、圓形或橢圓形。

9.根據權利要求1所述的一種基于遙感圖像的港口地物監測方法，其特征在于：所述三維掃描儀的位置在空間坐標系的Y軸上。

10.一種用于權利要求1所述方法的港口地物監測系統，其特征在于：包括空間數據庫、數據處理單元和數據采集模塊；

所述空間數據庫用于存儲原始地物照片信息和所有地物的三維遙感圖像集合；

所述數據處理單元用于提取數據采集模塊采集信息，并將采集信息進行解析處理，得到對應的物理參數，再從數據庫中提取信息進行比較，得到比較結果；

所述數據采集模塊為實時監控的三維掃描儀，用于實時監測港口地物；

所述數據處理單元還通過無線傳輸模塊連接至監控終端。