[發明專利]一種基于細粒度特征的光學遙感艦船型號識別眾包系統

有效

• 申請號: 201810166163.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108334859B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 唐非凡;杜艷玲;陳德利;李艦;宋洪波;汪衛;宋巍
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學;中國人民解放軍61290部隊
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明涉及一種基于細粒度特征的光學遙感艦船型號識別眾包系統，所述的光學遙感艦船型號識別眾包系統包括以下步驟：步驟S1、設計艦船的細粒度特征及其形式化表達，設計艦船特征標注任務并采用眾包模式進行發布；步驟S2、通過多級質量控制得到艦船的標準標注與置信度；步驟S3、采用決策樹算法對細粒度特征標準標注進行自動分類并將其中置信度低的艦船目標交由專家審核研判，最終實現艦船型號自動識別。其優點表現在：通過眾包分解任務、協作處理，結合了人工研判與計算機識別的差異優勢，實現了可靠高效的艦船型號自動識別。

技術領域

本發明涉及圖像的特征設計、艦船識別、機器學習和圖像標注眾包等技術領域，具體地說，是為光學遙感影像中的艦船目標設計細粒度特征并通過眾包系統對影像中的艦船進行標注和識別的方法。

背景技術

艦船目標識別是計算機視覺和模式識別關注的重要問題，其在精確制導、海上交通管理、反恐、搜救等軍事和民用領域具有十分重要的意義。現有技術中關于艦船目標識別主要有：遙感技術、光學遙感艦船識別技術、眾包系統等，其具體內容如下：

一、遙感技術

遙感技術是20世紀70年代出現的一種空間觀測技術。大范圍、長時序、高時效的遙感觀測方式為海上目標探測與識別提供了不可替代的數據基礎。目前，遙感成像的時空分辨率正在接近甚至達到現場觀測數據的精度，極大地促進了海上動態目標識別研究的發展，尤其是在軍事方面的研究和應用。遙感技術按成像原理的不同可分為兩種：SAR和光學遙感。SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達)影像采用主動雷達成像方式，因此不受光照、云層等天氣條件的限制，實現了對海洋的全天時、全天候觀測，在海上目標探測與識別中最早得到應用。但由于其成像原理的限制，其蘊含的信息量非常有限，并且容易受到噪聲干擾，例如，SAR影像存在嚴重的斑點噪聲。與SAR影像相比，光學遙感為海上目標識別提供了更加豐富的信息。并且，隨著傳感器技術發展，光學遙感的成像分辨率可達分米級。如，美國的Onyx衛星空間分辨率達0.3米，QuickBird為0.61米。高光譜、高時空分辨率的遙感觀測技術勢必在未來的信息化戰爭中發揮關鍵作用。

二、光學遙感艦船識別技術

遙感影像識別是圖像識別領域的重中之重。艦船作為海洋戰場的主戰兵器，其型號識別技術在工業界和學術界均引起巨大關注。現階段，由于缺乏成熟可靠的艦船型號自動識別技術與系統，目前世界上艦船型號識別業務的主流工作模式仍是以專家研判為主導，大部分工作量基本依靠人工完成。如，由科員、專家等多個級別人才組成的梯隊完成對光學遙感影像中艦船目標從粗到細的篩選和研判：科員負責從影像中篩選出軍艦或其他高敏感艦船，專家則從中詳細判別艦船型號。盡管相比仍不成熟的自動識別技術，人工模式可靠性更高，但隨著遙感影像數據量、更新周期與覆蓋范圍不斷提高，這種傳統的工作模式將越來越難以在維持可靠性的同時消化劇增的工作量。在這一業務流程中，專家作為資質最高而編制最少的人員承擔了型號識別中最困難的工作環節與較大的工作量，其對工作效率的瓶頸作用已有所顯現。目前基于遙感影像的艦船目標識別技術已有一定的研究成果，主要可分為以下兩大類。

(1)基于特征提取的艦船識別