[發明專利]基于多源影像聯合形狀分析與多屬性融合的目標識別方法

有效

• 申請號: 201910722047.1
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN110443201B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 陳浩;陳穩;高通
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/26;G06V10/46;G06V10/764
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 時起磊

基于多源影像聯合形狀分析與多屬性融合的目標識別方法，本發明涉及多源影像目標識別方法。本發明的目的是為了解決現有艦船目標識別準確率低的問題。過程為：一、獲取大量疑似艦船停靠碼頭的切片，并根據直線角度，旋轉碼頭切片至水平；二、獲取疑似艦船坐標，提取對應坐標的疑似艦船切片；三、將疑似艦船分類為艦船目標和非艦船目標；四、對分類為艦船的目標，提取光學切片，分別進行飛行甲板類型、船頭尖角位置、船頭輪廓類型、垂直發射裝置位置檢測，提取SAR切片，進行艦橋位置檢測；五、進行多屬性融合的艦船型號識別；六、基于五取投票結果最大的一類作為艦船型號識別結果。本發明用于遙感影像目標檢測識別技術領域。

技術領域

本發明屬于遙感影像目標檢測識別技術領域，具體涉及多源影像目標識別方法。

背景技術

隨著近年來傳感器技術、無線通信技術和航空航天技術等相關學科的快速發展和創新，世界范圍內已經成功發射并運行著大量的光學遙感衛星和合成孔徑雷達(SyntheticAperture Radar,SAR)衛星。目前全球共有438顆地球遙感衛星在軌，中國擁有最多的大型遙感衛星，合計有84顆，例如高分系列、資源系列、高景1號、吉林1號等；而美國和歐盟分別有50顆和49顆大型遙感衛星以及約150顆小型遙感衛星，例如Quickbird、Ikonos、WorldView、TerraSAR-X系列。

光學數據與SAR數據是衛星遙感領域最常見的兩種數據類型，由于各自的成像原理不同，兩者在對地觀測上各有千秋。SAR傳感器具備全天時、全天候探測能力，能夠穿透云層、霧氣且不受陰影遮擋、光照時間的影響，但其紋理和地物輻射信息量不夠，解譯難度也較大。光學遙感影像能夠直觀的將紋理、顏色與形狀等方面的信息反映給使用者，但由于光照和天氣的限制，數據獲取的能力有限。簡而言之，SAR遙感影像在幾何特性上具有明顯優勢，光學遙感影像在輻射特性上能夠提取豐富的光譜信息，對于分類、解譯更有利。

綜上所述，面對現有的海量光學與SAR數據，遙感影像目標識別的主要問題在于如何充分利用各自源的優勢，協同處理，實現信息利用最大化。開展多源遙感影像融合的目標解譯，不僅對于多源遙感影像融合與目標解譯處理理論發展具有重要意義，而且有利于充分挖掘海量遙感數據，實現目標層面多源信息解譯，為航天偵察、軍事打擊、情報分析等軍用領域，城市規劃、航空管制、交通導航等民用領域提供目標信息支持。

因此，研究一種能利用SAR與光學數據融合處理與應用，進而能準確檢測并識別出目標的方法就顯得很有必要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有艦船目標識別準確率低的問題，而提出基于多源影像聯合形狀分析與多屬性融合的目標識別方法。

基于多源影像聯合形狀分析與多屬性融合的目標識別方法具體過程為：

步驟一、手動配準好光學遙感影像和SAR遙感影像，僅利用光學遙感影像進行直線檢測，獲取大量疑似艦船停靠碼頭的切片，并根據直線角度，旋轉碼頭切片至水平；

步驟二、對水平碼頭切片的光學遙感影像和SAR遙感影像進行聯合形狀分析，獲取疑似艦船坐標，即得到艦船長度、寬度信息，提取對應坐標的疑似艦船切片；

步驟三、提取疑似艦船切片的多源組合特征，經由預先訓練好的單分類支持向量機，從而將疑似艦船分類為艦船目標和非艦船目標；

步驟四、對分類為艦船的目標，提取艦船目標的光學切片，分別進行飛行甲板類型、船頭尖角位置、船頭輪廓類型、垂直發射裝置位置共4個部位的檢測，提取艦船目標的SAR切片，進行艦橋位置共1個部位的檢測；

步驟五、根據獲取的艦船長度、寬度信息，與檢測得到的5個部位檢測結果進行多屬性融合的艦船型號識別；

步驟六、基于步驟五取投票結果最大的一類作為艦船型號識別結果。

本發明的有益效果為：