[发明专利]一种针对高分辨率SAR影像解译的基于Web的语义标注系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及影像解译领域，更具体的涉及一种基于Web网页技术的针对高分辨率SAR影像场景解译与目标检测的标注系统及方法。

 

背景技术

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）是一种全天候、全天时的对地观测手段，能够获得地表高分辨、大场景的影像以及详细的测绘信息，在军事及民用等诸多场合都有广泛的应用。近年来载有高分辨率SAR的卫星逐步增多，更是增加了SAR影像的场景解译方法发展的需求。研究高分辨率SAR影像场景解译，是检测目标与识别的基础性工作，利用目标与场景间的关联信息，提升目标识别的效果；是构建智能数据库，管理海量数据SAR影像的基础；同时也为解决实际问题提供数据处理模型及方案，例如城市发展变化检测、自然灾害应急、反恐维稳等。现有诸多SAR影像场景解译方法较少考虑影像像素之外的信息，对于影像高分辨率带来的更多信息处理不是十分有效，加之手动标注正负样本工作在影像解译领域难以高效解决，因此很难扩展到海量数据复杂类别的应用中。

标注是指第三方对原文档创建和增加数据。这些数据可以是笔记、符号、图片、语音片段等。现有的标注方法，主要关注直观的、肉眼易于判断的自然影像，使用多边形标注方式对小场景内的事物进行标注，构建海量的自然影像标注数据集。而本发明中提及的标注指的是，在SAR影像上通过对描述对象添加图形标记与语义描述作为注释，使复杂难懂的SAR影像易于被判读人员解读，同时为计算机进行SAR影像解译提供样本。

 

发明内容

本发明目的在于针对SAR影像构建数据集的迫切需求但是标注难度与人力成本巨大的现状，提出一种基于Web网页技术的针对高分辨率SAR影像场景解译与目标检测的标注系统及方法，为复杂难懂的SAR影像构建数据集提供有效手段。

本发明针对高分辨率SAR影像解译的特点，要求拥有处理大场景影像的能力，针对SAR影像解译不同应用的需求，设计实现不同的标注方式，以降低标注难度，这里改进了标注方法，提出了一种基于区域与分块的网格标注方式；同时，利用Web技术，在网页上实现跨系统的标注系统，将标注结果有效地共享，使利用率最大化，达到减轻人力成本的效果。另外，本发明提供专门研究分析通道，供验证、实验使用，是一个简易的SAR影像解译研究平台。

本发明提出了一种针对高分辨率SAR影像解译的基于Web的语义标注系统，包括以下四个单元：

(1)影像浏览单元，用于大场景SAR影像的分块关联浏览与随机场景切换，同时同步更新影像标注信息；

(2)标注单元，用于对该影像浏览单元所示的SAR影像进行标注操作；

(3)存储单元，影像与标注生成的信息送入该存储单元进行存储，同时提供影像上传和下载接口及标注信息下载接口；

(4)通讯单元，用于实现远程通讯，所述该标注系统架设服务器，服务器利用该通讯单元访问该存储模块，提供SAR影像与相关标注信息，且影像与标注文档通过该通讯单元默认存储于服务器的存储单元中，同时服务器将影像与标注信息等资源通过网络最大化共享；

而且，标注单元完成标注信息的XML格式写入，影像浏览单元完成标注信息XML文档的解析，并且图形化显示，定位并跟踪显示在原始影像上，根据标注的语义信息提供色彩鲜明的线条，帮助直观判读。

其中，影像浏览单元进一步包括网页界面设计子单元、网页功能实现子单元以及影像获取子单元。

所述网页界面设计子单元进一步包括影像模块、功能模块以及标注信息模块。所述影像模块用于显示原始影像与标注，标注色彩根据标注语义选用反差较大且鲜艳的颜色，从而标注能够在黑白的SAR影像上凸显出来，类别鲜明；所述功能模块用于放置各类功能按键，包括“放大”、“缩小”、“复原”、“标注模式切换（多边形/网格）”、“影像切换”、“用户登录”、“影像上传”等；所述标注信息模块用于按语义标注类别树状显示标注信息，可伸缩，提供“XML下载”与“影像下载”接口。

所述网页功能实现子单元进一步包括浏览模块与处理模块。所述浏览模块主要用于影像的缩放、复原与切换，用户通过点选网页功能区域的按键或者滚动滑鼠可以对影像进行缩放与复原，用户点击“影像切换”，服务器根据用户模式及当前影像信息，选择关联影像或者随机影像，并且关联选择标注信息。所述处理模块主要用于标注方式切换与用户模式选择，影像模块与标注信息模块同时更新。以上网页功能实现子单元与标注单元、存储单元及通讯单元相关。