[發明專利]一種基于單幅衛星圖像的最大儲油量提取系統

有效

• 申請號: 201711339329.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108053416B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 孟鋼;龍恩
• 申請（專利權）人: 北京市遙感信息研究所
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/62;G06T7/60;G06T7/12
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;馬東偉

本發明涉及一種基于單幅衛星圖像的最大儲油量提取系統，包括衛星遙感圖像瀏覽模塊、圖像子區域分割模塊、邊界點自動捕捉模塊、油罐陰影測高模塊和儲油量計算模塊；其中，衛星遙感圖像瀏覽模塊用于獲取衛星遙感圖像操作時的人機交互信息：圖像子區域分割模塊用于提取油罐目標的輪廓邊緣，方便關鍵點選取；邊界點自動捕捉模塊用于弧邊上的關鍵點的輔助選取；油罐陰影測高模塊用于基于油罐陰影信息計算油罐的高度。可基于單幅衛星圖像進行油罐高度的精確提取，有效避免了人工方式確定同名弧點帶來的計算誤差，大幅提高了油罐高度的提取速度。

技術領域

本發明涉及遙感圖像處理及信息提取技術領域，尤其涉及一種基于單幅衛星圖像的最大儲油量提取系統。

背景技術

油罐是石油儲備基地的核心設施，屬于國家重點建設戰略目標，其高度信息是油庫識別、庫容估算及定量化分析的重要內容和標志，在國家經濟建設和國防安全能力等方面具有重要意義，因此通過衛星觀測某一區域的最大儲油量具有重要的戰略意義。通過衛星圖像提取油管高度，然后通過公式計算出油管的體積從而可以確定最大儲油量。常規基于衛星圖像的油罐高度提取方法中，一是激光測距法、立體像對等均存在對設備儀器及數據源要求較高，且緊急任務情況下時效性較弱、計算復雜的缺點；二是陰影長度法又依據油罐陰影邊界的弧邊特性，存在陰影長度難以精確量測進而致使油罐高度無法精確計算的問題。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種基于單幅衛星圖像的最大儲油量提取系統，用以解決常規基于衛星圖像進行油罐高度提取技術中的一些不足。

為實現上述的發明目的，在基于本發明方法的一個實施例中，

在基于本發明的一個實施例中提供了一種基于單幅衛星圖像的最大儲油量提取系統，包括衛星遙感圖像瀏覽模塊、圖像子區域分割模塊、邊界點自動捕捉模塊、油罐陰影測高模塊和儲油量計算模塊；

其中，衛星遙感圖像瀏覽模塊用于獲取衛星遙感圖像操作時的人機交互：圖像子區域分割模塊用于提取油罐目標的輪廓邊緣，方便關鍵點選取；邊界點自動捕捉模塊用于弧邊上的關鍵點的輔助選取；油罐陰影測高模塊用于基于油罐陰影信息計算油罐的高度；儲油量計算模塊用于根據油罐高度和底部半徑計算得到最大儲油量。

在基于本發明的另一個實施例中，衛星遙感圖像瀏覽模塊用于在人機交互時，獲取油罐衛星圖像拍攝時的成像參數；其中所述成像參數包括：太陽高度角α、衛星高度角β、太陽方位角γ和衛星方位角θ。

在基于本發明的另一個實施例中，系統還包括圖像校正模塊，用于對衛星遙感圖像瀏覽模塊獲取的油罐衛星圖像油罐衛星圖像進行幾何精校正得到幾何精校正圖像；

其中，圖像校正模塊執行下述流程：

1)采集地面控制點：在獲取的油罐衛星圖像上，采集六個以上、具有清晰明顯定位標志并盡可能均勻分布的控制點；

2)選擇幾何校正模型：選擇多項式幾何校正模型，建立圖像坐標與參考坐標的關系；

3)圖像重采樣：采用重采樣方法，對油罐衛星圖像進行重新插值計算，生成幾何精校正圖像。

在基于本發明的另一個實施例中，圖像子區域分割模塊根據油罐在幾何精校正衛星圖像上的陰影邊界特征，識別和定位油罐同名弧邊P’和P”；其中同名弧邊是指遙感圖像上油罐頂部邊緣的像P’和該邊緣陰影的像P”；

同名弧邊的識別與定位采取人機交互模式或專家判讀模式；

采用人機交互模式，具體為首先基于計算機自動檢測陰影邊界，然后根據油罐陰影邊界結合人工進行同名弧邊的優選定位；

采用專家模式，基于專家判讀知識，直接進行同名弧邊的判讀定位。