[發(fā)明專利]一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811101680.0
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109446899A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 侯舒維;李曉博;肖化超;邵應昭;莫凡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于步驟如下：

(1)獲取待檢測云的四譜段遙感圖像；

(2)對步驟(1)所得的四譜段遙感圖像進行譜段擴展；

(3)根據(jù)步驟(2)所得譜段擴展后遙感圖像建立待測云目標t；

(4)建立初始背景空間U₀，根據(jù)步驟(2)所得譜段擴展后四譜段遙感圖像及步驟(3)所得待測云目標t，對初始背景空間U₀進行虛假背景篩選剔除并建立背景子空間U；

(5)根據(jù)步驟(4)所得背景子空間U、步驟(3)所得待測云目標t對譜段擴展后遙感圖像中的待測云目標進行正交子空間投影，將匹配濾波后所得圖像輸出值result作為待測云目標的云檢測結(jié)果并進行云目標分類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中的四譜段為：紅譜段、綠譜段、藍譜段、近紅外譜段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)中，建立待測云目標t的方法為：

(3a)于待檢測云的四譜段遙感圖像中抽取待測云對象r；

(3b)將步驟(3a)所抽取的所有待測云對象r由多個單一向量擴展為一個云目標子空間T；

(3c)計算步驟(3b)所得云目標子空間T的均值向量，作為最終待測云目標t。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)中，待測云目標t的計算方法為：

式中，為云目標子空間T的均值向量，t_i為云目標子空間T的第i個云向量，i＝1～n，n為抽取的待測云對象r的個數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(4)中，建立背景子空間U的方法為：

(4a)以步驟(3)所得待測云目標子空間T作為初始目標，利用自動目標生成方法對輸入圖像進行自動背景搜索得到包含虛假背景的背景空間U，其中U＝[u₁ u₂ … u_i … u_i]，u_i為背景空間U中第i個目標，i為正整數(shù)；

(4b)計算待測云目標t與包含虛假背景的背景子空間U＝[u₁ u₂ … u_i … u_m]的光譜相似系數(shù)coff_i為：

(4c)根據(jù)背景目標抑制程度設定相似閾值Th，對步驟(4b)計算所得光譜相似系數(shù)coff_i進行比較，若coff_i＞Th，則從背景空間U中剔除第i個背景目標u_i，否則，保留該背景目標，并對剩余背景目標進行檢測，符合篩選條件的所有背景目標組成最終的背景空間U。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(5)中進行正交子空間投影時，正交投影因子的計算方法為：

式中，為正交投影因子，U^#為背景子空間U的偽逆矩陣，I為單位矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(5)中，根據(jù)正交投影因子計算所得匹配濾波圖像輸出值result對待測云目標進行分類的標準為：

若result∈[0.8,1]，則該待測云目標為厚云區(qū)；若result∈[0.6,0.8)，則該待測云目標為云過渡區(qū)；若result∈[0.4,0.6)，則該待測云目標為薄云區(qū)；若result∈[0,0.4)，則該待測云目標為無云區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于四譜段遙感圖像的云目標檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中，根據(jù)檢測需求判斷是否對待檢測云的四譜段遙感圖像進行預處理，若對處理速度有要求時，對圖像按照n*n進行分塊；若對檢測精度有要求時，不進行分塊處理。