[發明專利]一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法及系統

在審

• 申請號: 202210183554.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114708512A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 林一平;劉宇博;張博輝;趙小峰
• 申請（專利權）人: 爾特數據科技(江蘇)有限公司
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/46;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/66;G06T7/90
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 楊洪婷

本發明提出了一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法及系統，涉及浮頂油罐原油儲量估算的技術領域。獲取衛星圖像信息；利用霍夫變換檢測圓形，確定浮頂罐的圓心位置與半徑；從RGB空間轉換到YCRCB空間，利用YCRCB空間的Y通道計算圖像亮度的分布，去掉亮度最小值與最大值后，通過亮度均值與標準差計算閾值，將低于閾值的像素位置標記為陰影像素；將相互連通的陰影像素構成陰影區域；根據陰影區域與浮頂罐圓心的距離分布以及半徑的關系，得到內壁陰影、外壁陰影和圖像噪聲；整合所有陰影，得到原油儲量。達到避免手動設置閾值的不準確，減少圖像中存在的噪聲和其他物體陰影。解決了陰影可能被繩索等物體遮擋導致分類的情況。

技術領域

本發明涉及浮頂油罐原油儲量估算的技術領域，具體而言，涉及一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法及系統。

背景技術

浮頂儲罐是由漂浮在介質表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構成。浮頂隨罐內介質儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環形密封裝置，罐內介質始終被內浮頂直接覆蓋，減少介質揮發。典型的浮頂罐衛星圖像如圖1所示；

現有方法一般通過將圖片轉換成灰度圖像或其他明度通道，然后利用一定的閾值將圖轉換為二值圖。高于閾值的表示非陰影區域，低于閾值的表示陰影區域。然后通過形態學，識別二值圖中的連通的陰影區域。如果只有一個陰影區域就認為浮頂罐是滿的，如果有多個陰影區域，就取面積最大的兩個區域比較面積。這種方法計算簡單，但也存在以下問題：陰影識別過程可能將浮頂上的銹跡、罐子周圍的道路、周圍其他物體的陰影等識別為油罐陰影。內壁陰影可能被物體遮擋導致圖像上不連續，現有方法無法獲得整個內壁陰影的面積。陰影識別的閾值難以設置，光照條件變化可能需要人工修改閾值。由此急需一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法，其能夠避免手動設置閾值的不準確，大幅減少了圖像中可能存在的噪聲、其他物體的陰影。解決了陰影可能被繩索等物體遮擋導致分類的情況。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本申請實施例提供一種通過衛星圖像估算浮頂油罐原油儲量的方法，其包括S1：獲取衛星圖像信息；S2：利用霍夫變換在衛星圖像中檢測圓形，確定浮頂罐的圓心位置與半徑，得到定位圖像；S3：將定位圖像從RGB空間轉換到YCRCB空間，利用YCRCB空間的Y通道計算圖像亮度的分布，得到亮度數據；S4：將所述亮度數據中，去掉亮度最小值與最大值后，通過亮度均值與標準差計算閾值，將低于閾值的像素位置標記為陰影像素；S5：基于像素連通性，對所有標記為陰影的像素進行連通，將相互連通的像素構成陰影區域；S6：根據所述陰影區域內陰影像素數量判斷圖像噪聲；S7：根據陰影區域與浮頂罐圓心的距離分布以及半徑的關系，得到內壁陰影、外壁陰影和圖像噪聲；S8：整合所有內壁陰影，計算內壁陰影像素總數P_in；整合所有外壁陰影，計算外壁陰影像素總數P_out；得到單個浮頂罐原油儲量

在本發明的一些實施例中，對所有標記為陰影的像素進行連通的步驟包括：S501：隨機選擇一個陰影像素，作為初始連通區域；S502：循環驗證初始連通區域周圍預設數量的像素，如果有陰影像素，則將陰影像素加入初始連通區域；S503：對新加入的像素，繼續循環驗證像素周圍預設數量的像素，如果有陰影像素，則將陰影像素加入連通區域；直到新加入的像素周圍沒有陰影像素，得到第一連通區域；S504：繼續選擇剩余未加入任何連通區域的陰影像素，重復步驟S501-S503產生其他連通區域；直到所有陰影像素都加入了任一連通區域，得到最終的所有連通區域。

在本發明的一些實施例中，將相互連通的像素構成陰影區域的步驟包括：將水平、垂直或對角線方向上連通的像素構成陰影區域。

在本發明的一些實施例中，根據所述陰影區域內陰影像素數量判斷圖像噪聲的步驟包括：若陰影區域的像素數量低于第一預設值像素，則判斷為圖像噪聲。