[发明专利]一种基于细粒度特征的光学遥感舰船型号识别众包系统

说明书

本发明涉及一种基于细粒度特征的光学遥感舰船型号识别众包系统，所述的光学遥感舰船型号识别众包系统包括以下步骤：步骤S1、设计舰船的细粒度特征及其形式化表达，设计舰船特征标注任务并采用众包模式进行发布；步骤S2、通过多级质量控制得到舰船的标准标注与置信度；步骤S3、采用决策树算法对细粒度特征标准标注进行自动分类并将其中置信度低的舰船目标交由专家审核研判，最终实现舰船型号自动识别。其优点表现在：通过众包分解任务、协作处理，结合了人工研判与计算机识别的差异优势，实现了可靠高效的舰船型号自动识别。

技术领域

本发明涉及图像的特征设计、舰船识别、机器学习和图像标注众包等技术领域，具体地说，是为光学遥感影像中的舰船目标设计细粒度特征并通过众包系统对影像中的舰船进行标注和识别的方法。

背景技术

舰船目标识别是计算机视觉和模式识别关注的重要问题，其在精确制导、海上交通管理、反恐、搜救等军事和民用领域具有十分重要的意义。现有技术中关于舰船目标识别主要有：遥感技术、光学遥感舰船识别技术、众包系统等，其具体内容如下：

一、遥感技术

遥感技术是20世纪70年代出现的一种空间观测技术。大范围、长时序、高时效的遥感观测方式为海上目标探测与识别提供了不可替代的数据基础。目前，遥感成像的时空分辨率正在接近甚至达到现场观测数据的精度，极大地促进了海上动态目标识别研究的发展，尤其是在军事方面的研究和应用。遥感技术按成像原理的不同可分为两种：SAR和光学遥感。SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)影像采用主动雷达成像方式，因此不受光照、云层等天气条件的限制，实现了对海洋的全天时、全天候观测，在海上目标探测与识别中最早得到应用。但由于其成像原理的限制，其蕴含的信息量非常有限，并且容易受到噪声干扰，例如，SAR影像存在严重的斑点噪声。与SAR影像相比，光学遥感为海上目标识别提供了更加丰富的信息。并且，随着传感器技术发展，光学遥感的成像分辨率可达分米级。如，美国的Onyx卫星空间分辨率达0.3米，QuickBird为0.61米。高光谱、高时空分辨率的遥感观测技术势必在未来的信息化战争中发挥关键作用。

二、光学遥感舰船识别技术

遥感影像识别是图像识别领域的重中之重。舰船作为海洋战场的主战兵器，其型号识别技术在工业界和学术界均引起巨大关注。现阶段，由于缺乏成熟可靠的舰船型号自动识别技术与系统，目前世界上舰船型号识别业务的主流工作模式仍是以专家研判为主导，大部分工作量基本依靠人工完成。如，由科员、专家等多个级别人才组成的梯队完成对光学遥感影像中舰船目标从粗到细的筛选和研判：科员负责从影像中筛选出军舰或其他高敏感舰船，专家则从中详细判别舰船型号。尽管相比仍不成熟的自动识别技术，人工模式可靠性更高，但随着遥感影像数据量、更新周期与覆盖范围不断提高，这种传统的工作模式将越来越难以在维持可靠性的同时消化剧增的工作量。在这一业务流程中，专家作为资质最高而编制最少的人员承担了型号识别中最困难的工作环节与较大的工作量，其对工作效率的瓶颈作用已有所显现。目前基于遥感影像的舰船目标识别技术已有一定的研究成果，主要可分为以下两大类。

(1)基于特征提取的舰船识别