[发明专利]一种基于海面红外遥感图像的舰船检测方法

说明书

本发明公开了一种基于海面红外遥感图像的舰船检测方法，包括如下步骤：将红外遥感图像划分、量化得到红外遥感图像量化子块；对每一个红外遥感图像量化子块，统计得到红外遥感图像量化子块的温度分布；根据红外遥感图像量化子块的温度频数分布集中度，将红外遥感图像量化子块划分为三类场景；对处于无明显遮挡、薄云雾遮挡场景的红外遥感图像量化子块，通过统计温度频数的累积分布，确定海上目标；对处于厚云遮挡场景的红外遥感图像量化子块，对其中的所有像素点进行圆周滤波，确定海上目标。通过本发明，大大提高了在不同海上场景下红外遥感图像舰船的检测准确性。

技术领域

本发明涉及一种遥感图像海上检测方法，尤其涉及一种基于海面场景分类的红外遥感图像海上检测方法，属于数字图像处理技术领域。

背景技术

我国海域十分广阔，拥有较长的海岸线，海洋安全对我国国防安全和国民经济建设均具有非常重要的意义。此外，我国当前正在实施“一路一带”发展战略，利用航天侦察遥感图像进行舰船检测将在维护海洋安全方面发挥重要作用。遥感图像舰船检测可有效监测“两洋四海”区域内的舰船，在维护航道安全、监督海洋专属经济区，减少纠纷等方面发挥举足轻重的作用；在民用上，遥感图像舰船检测在海上交通管制、海洋环境监测，打击非法捕捞、走私和偷渡中发挥重要作用。

红外传感器利用目标与环境的热辐射差异成像，温度灵敏度高、动态范围大、空间分辨率高、透雾能力强、可昼夜工作。随着我国高分辨率对地观测系统重大专项的实施，红外遥感图像获取技术迎来了新的发展机遇，可获取越来越多的高分辨率、全天时红外遥感图像。如何红外遥感图像中快速准确检测出舰船目标，已经成为迫切需要解决的一个技术问题。

与可见光、SAR图像舰船检测相比，当前红外遥感图像舰船检测研究相对较少，其方法主要分为基于视觉感知机理、基于图像灰度统计两类方法。其中，基于视觉感知机理的方法主要有基于选择性注意机制、基于视觉显著度模型和视觉非对称机制的方法，该类方法容易受光照、天气、海况的干扰，适应性差；基于图像灰度统计的方法主要从对比度、梯度、边缘、方差等等灰度信息检测舰船，对不同类型的海面场景适应性差。因此，如何对海面场景进行分类，按类进行舰船检测已成为提高舰船检测准确性的关键途径。

在此背景下，研究一种基于海面场景分类的红外遥感图像舰船检测方法，针对不同场景设计不同类型的检测算子，对实现不同场景下红外遥感图像舰船的准确检测显得尤为重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于海面场景分类的红外遥感图像海上目标检测方法，包括如下步骤：

(1)将红外遥感图像划分为多个红外遥感图像子块，并对红外遥感图像子块线性量化得到红外遥感图像量化子块；

(2)对每一个红外遥感图像量化子块，统计得到红外遥感图像量化子块的温度分布；

(3)根据红外遥感图像量化子块的温度频数分布集中度，将红外遥感图像量化子块划分为无明显遮挡、薄云雾遮挡、厚云遮挡3类场景；

(4)对处于无明显遮挡、薄云雾遮挡场景的红外遥感图像量化子块，通过统计温度频数的累积分布，确定海上目标；

(5)对处于厚云遮挡场景的红外遥感图像量化子块，对其中的所有像素点进行圆周滤波，确定海上目标。

根据本发明的实施例，优选的，所述步骤(1)中，对红外遥感图像子块，将其像素值的位宽线性量化至8比特。

根据本发明的实施例，优选的，所述步骤(2)中，计算红外遥感图像量化子块的温度分布的第k百分位数t₁和第(100-k)百分位数t₂，k为小于10的正整数，并按公式(1)计算红外遥感图像量化子块的温度分布集中度β；