我國海岸線綿長,海洋國土面積遼闊,國家對海洋資源的充分利用日益重視。隨著海上絲綢之路的戰(zhàn)略實施,國家對全天時、全天候、近實時的海洋監(jiān)測需求越來越迫切。而我國的高分辨率同步軌道遙感仍處于起步階段,對目前唯一在軌的靜軌凝視高分辨率衛(wèi)星——高分四號的應(yīng)用研究尚未充分開展。因此,本文在深入學(xué)習(xí)研究了高分四號衛(wèi)星的成像機理和特點的基礎(chǔ)上,對靜軌凝視多光譜影像進行海面運動目標檢測進行了系統(tǒng)研究,為這類衛(wèi)星在海洋監(jiān)測領(lǐng)域的具體應(yīng)用提供一定參考。具體內(nèi)容如下:首先,本文針對一般基于視覺注意機制的前景檢測算法無法充分凸顯研究對象的問題,研究了一系列能夠凸顯影像中海面運動目標或抑制主要干擾物的特征描述,并使用局部顯著度凸顯方法對部分特征進行了處理,最后使用特征融合的方法生成綜合特征顯著圖,從而實現(xiàn)對海面運動目標疑似區(qū)域的快速提取。其次,在疑似目標區(qū)域的基礎(chǔ)上,為精確識別出真實目標,本文針對傳統(tǒng)方法虛警量大、漏檢率高、計算復(fù)雜等缺點,提出了基于遷移學(xué)習(xí)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標識別方法,通過自定義特征通道對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對目標對象的精確識別。進一步的,使用識別模型對疑似區(qū)域進行識別,實現(xiàn)了無監(jiān)督的疑似區(qū)域快速提取算法與有監(jiān)督的目標精確識別算法的級聯(lián),共同構(gòu)成級聯(lián)式海面運動目標檢測算法,能夠?qū)崿F(xiàn)對高分四號遙感影像中海面運動目標的快速定位。最后,根據(jù)高分四號衛(wèi)星的分時成像機理,綜合運動目標在單景影像不同通道中的位移信息與波段間成像間隔信息,設(shè)計并實現(xiàn)了基于單景影像的被檢目標運動狀態(tài)估計方法,成功估測出目標的航速和航向。通過建立影像與地面實測數(shù)據(jù)源的配準關(guān)系,將實驗結(jié)果與地面實測數(shù)據(jù)進行對比,分析估計方法的可靠性和局限性。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP751
【部分圖文】：

3圖 1- 1 高分四號衛(wèi)星渤海灣影像（顯示優(yōu)化）.2 國外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢本文主要研究靜止軌道凝視成像衛(wèi)星高分四號在海面運動目標檢測方面的應(yīng)此在開展深入研究之前，首先全面調(diào)研了國內(nèi)外靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)展情況，并對靜止軌道衛(wèi)星進行目標檢測的方法進行了整理和總結(jié)。.2.1 高分辨率靜止軌道衛(wèi)星光學(xué)遙感技術(shù)目前，世界主流的靜止軌道衛(wèi)星的空間分辨率一般可以達到 200 米，但是距足對地遙感觀測應(yīng)用需求[3]仍然存在一定的差距。隨著遙感技術(shù)的不斷進步，研

高分四號衛(wèi)星的光學(xué)成像系統(tǒng)為折反射系統(tǒng)，由于使用一個鏡頭無法對多光譜影像同時成像，又由于搭載相機不具備選擇性成像能力，因此，為了能夠?qū)Σ煌ǘ卧趩尉坝跋裰羞M行成像，該衛(wèi)星配備了一個具有五個濾光片的旋轉(zhuǎn)濾光輪（見圖 1-2和圖 1-3），通過濾光輪的快速輪換，實現(xiàn)對各譜段進行分時成像[21]。由于采用濾光片切換技術(shù)，GF4 在多光譜譜段間成像有一定的時間（數(shù)秒）延遲，這種譜段間成像時間上的不同步，使得 GF4 衛(wèi)星圖像與其他光學(xué)衛(wèi)星圖像有所不同。對于地面靜止目標而言這一區(qū)別沒有明顯區(qū)別，但是對于運動目標來說，由于不同波段間存在成像時延，目標的運動會造成其在不同通道間存在位移。這就為這類靜軌凝視衛(wèi)星影像中運動目標的檢測提供了可能性。相機結(jié)構(gòu)與相機溫度相機管理衛(wèi)星數(shù)管

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文標自身的特性，更重要的是其與周圍像元或背景的差異性。一般而言，與周邊的差異性較大的更容易吸引人的注意，亦更有可能是特定的目標-1 中，在圖（a）中，人們會首先注意到中間的豎線條，這是由于其在背景構(gòu)成的顯著差異，而在圖（b）中，人們會首先注意到紅色的圓形在顏色特征圖上的稀有性和與背景的差異性

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2 郜U

本文編號：2828171