基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 06:38
航空遙感圖像的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別是航空遙感領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于地形測(cè)繪、資源普查和軍事偵察等諸多場(chǎng)景?梢姽獠ǘ问莻鹘y(tǒng)航空偵察攝影和航空測(cè)繪攝影中最常用的工作波段,所拍攝的航空可見光遙感圖像具有分辨率高與圖像信息豐富等優(yōu)勢(shì),但易受到太陽光照與云霧干擾等因素的影響。由于航空相機(jī)在對(duì)地拍攝時(shí)位于目標(biāo)上方,且與目標(biāo)距離較遠(yuǎn),航拍圖像多呈現(xiàn)出目標(biāo)占比較小、目標(biāo)方向角度任意、圖像背景復(fù)雜等特點(diǎn);同時(shí),相機(jī)探測(cè)到的地面輻射在穿越大氣層時(shí)會(huì)受到氣溶膠粒子的影響而產(chǎn)生散射與吸收現(xiàn)象,使圖像質(zhì)量產(chǎn)生退化,圖像細(xì)節(jié)有所損失。這為研究準(zhǔn)確度高、實(shí)時(shí)性好的航空可見光遙感圖像的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)提出了困難與挑戰(zhàn)。本文以高空遠(yuǎn)距離斜視的航空相機(jī)所拍攝的可見光遙感圖像為背景,依托于圖像處理和機(jī)器視覺等領(lǐng)域內(nèi)的理論知識(shí)與實(shí)踐技術(shù),探索準(zhǔn)確率高且魯棒性強(qiáng)的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別算法,選取基于區(qū)域建議的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,旨在彌補(bǔ)傳統(tǒng)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別技術(shù)中的不足。同時(shí),針對(duì)可見光航拍圖像受拍攝條件影響而造成的圖像退化問題,研究了圖像去霧方法。本文主要研究?jī)?nèi)容可總結(jié)如下:首先,為解決可見光遙感圖像在實(shí)際...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
典型的膠片式航空相機(jī):(a)KA-112;(b)KS-147A
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究像時(shí),采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進(jìn)行5種采集方案:寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點(diǎn)目標(biāo)捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實(shí)物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機(jī)Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機(jī)是美國(guó)ROI航空公司研制并生產(chǎn)的一種可見光/紅外雙波段航空相機(jī)。其可在中高空以全景分幅(步進(jìn)凝視)的方式工作,使用了大面陣CCD探測(cè)器。通過轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補(bǔ)償由飛機(jī)的飛行產(chǎn)生的像移;在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償[6]。CA-295的實(shí)物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機(jī)Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機(jī)搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標(biāo)跟蹤等功能的長(zhǎng)焦距、雙波段的航空相機(jī)。該相機(jī)使用小面積探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)每秒30幀的步進(jìn)凝視成像。相機(jī)的全反式光學(xué)系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內(nèi)框架中,通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實(shí)物圖如圖1.4所示。4
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究像時(shí),采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進(jìn)行5種采集方案:寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點(diǎn)目標(biāo)捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實(shí)物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機(jī)Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機(jī)是美國(guó)ROI航空公司研制并生產(chǎn)的一種可見光/紅外雙波段航空相機(jī)。其可在中高空以全景分幅(步進(jìn)凝視)的方式工作,使用了大面陣CCD探測(cè)器。通過轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補(bǔ)償由飛機(jī)的飛行產(chǎn)生的像移;在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償[6]。CA-295的實(shí)物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機(jī)Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機(jī)搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標(biāo)跟蹤等功能的長(zhǎng)焦距、雙波段的航空相機(jī)。該相機(jī)使用小面積探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)每秒30幀的步進(jìn)凝視成像。相機(jī)的全反式光學(xué)系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內(nèi)框架中,通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實(shí)物圖如圖1.4所示。4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深度學(xué)習(xí)在目標(biāo)視覺檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展與展望[J]. 張慧,王坤峰,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底聲圖像底質(zhì)分類研究[J]. 徐超,李海森,王川,趙先龍. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[3]圖像去霧的最新研究進(jìn)展[J]. 吳迪,朱青松. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]國(guó)外航空偵察相機(jī)的發(fā)展情況[J]. 李波,孫崇尚,田大鵬,王昱棠,黃厚田. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2013(02)
[5]國(guó)外傳輸型航空相機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 許永森,田海英,惠守文,董斌,丁亞林. 光機(jī)電信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM經(jīng)驗(yàn)方程和基于同步實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)的遙感影像鄰近效應(yīng)校正算法對(duì)比研究[J]. 王倩,陳雪,馬建文,陳建平. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]改進(jìn)投票策略的多類SVM及在故障診斷中應(yīng)用[J]. 吳德會(huì). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2009(04)
[8]《航空相機(jī)技術(shù)》專題文章導(dǎo)讀[J]. 丁亞林. 光學(xué)精密工程. 2008(12)
[9]國(guó)外航空偵察相機(jī)的發(fā)展[J]. 劉明,修吉宏,劉鋼,翟林培. 電光與控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡羅方法計(jì)算大氣點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)[J]. 徐希孺,王平榮. 遙感學(xué)報(bào). 1999(04)
博士論文
[1]基于數(shù)字高程模型的高空遠(yuǎn)距離航空相機(jī)對(duì)地目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 喬川.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2019
[2]全景式航空遙感器焦平面組件TDI方向標(biāo)定方法研究[D]. 張健.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]基于視覺感知的無人機(jī)目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)研究[D]. 王海羅.北京理工大學(xué) 2015
[4]基于大氣物理特征的光學(xué)圖像退化及補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 陶叔銀.浙江大學(xué) 2014
[5]基于多波段光學(xué)成像及鏈路優(yōu)化的微弱目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 趙巨峰.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]航拍地面目標(biāo)檢測(cè)算法研究[D]. 劉松松.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于大氣散射模型的霧霾天道路圖像清晰化[D]. 朱瑜輝.北京工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3114786
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
典型的膠片式航空相機(jī):(a)KA-112;(b)KS-147A
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究像時(shí),采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進(jìn)行5種采集方案:寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點(diǎn)目標(biāo)捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實(shí)物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機(jī)Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機(jī)是美國(guó)ROI航空公司研制并生產(chǎn)的一種可見光/紅外雙波段航空相機(jī)。其可在中高空以全景分幅(步進(jìn)凝視)的方式工作,使用了大面陣CCD探測(cè)器。通過轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補(bǔ)償由飛機(jī)的飛行產(chǎn)生的像移;在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償[6]。CA-295的實(shí)物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機(jī)Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機(jī)搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標(biāo)跟蹤等功能的長(zhǎng)焦距、雙波段的航空相機(jī)。該相機(jī)使用小面積探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)每秒30幀的步進(jìn)凝視成像。相機(jī)的全反式光學(xué)系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內(nèi)框架中,通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實(shí)物圖如圖1.4所示。4
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究像時(shí),采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進(jìn)行5種采集方案:寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點(diǎn)目標(biāo)捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實(shí)物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機(jī)Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機(jī)是美國(guó)ROI航空公司研制并生產(chǎn)的一種可見光/紅外雙波段航空相機(jī)。其可在中高空以全景分幅(步進(jìn)凝視)的方式工作,使用了大面陣CCD探測(cè)器。通過轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補(bǔ)償由飛機(jī)的飛行產(chǎn)生的像移;在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償[6]。CA-295的實(shí)物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機(jī)Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機(jī)搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標(biāo)跟蹤等功能的長(zhǎng)焦距、雙波段的航空相機(jī)。該相機(jī)使用小面積探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)每秒30幀的步進(jìn)凝視成像。相機(jī)的全反式光學(xué)系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內(nèi)框架中,通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實(shí)物圖如圖1.4所示。4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深度學(xué)習(xí)在目標(biāo)視覺檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展與展望[J]. 張慧,王坤峰,王飛躍. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底聲圖像底質(zhì)分類研究[J]. 徐超,李海森,王川,趙先龍. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[3]圖像去霧的最新研究進(jìn)展[J]. 吳迪,朱青松. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]國(guó)外航空偵察相機(jī)的發(fā)展情況[J]. 李波,孫崇尚,田大鵬,王昱棠,黃厚田. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2013(02)
[5]國(guó)外傳輸型航空相機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 許永森,田海英,惠守文,董斌,丁亞林. 光機(jī)電信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM經(jīng)驗(yàn)方程和基于同步實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)的遙感影像鄰近效應(yīng)校正算法對(duì)比研究[J]. 王倩,陳雪,馬建文,陳建平. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]改進(jìn)投票策略的多類SVM及在故障診斷中應(yīng)用[J]. 吳德會(huì). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2009(04)
[8]《航空相機(jī)技術(shù)》專題文章導(dǎo)讀[J]. 丁亞林. 光學(xué)精密工程. 2008(12)
[9]國(guó)外航空偵察相機(jī)的發(fā)展[J]. 劉明,修吉宏,劉鋼,翟林培. 電光與控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡羅方法計(jì)算大氣點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)[J]. 徐希孺,王平榮. 遙感學(xué)報(bào). 1999(04)
博士論文
[1]基于數(shù)字高程模型的高空遠(yuǎn)距離航空相機(jī)對(duì)地目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 喬川.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2019
[2]全景式航空遙感器焦平面組件TDI方向標(biāo)定方法研究[D]. 張健.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]基于視覺感知的無人機(jī)目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)研究[D]. 王海羅.北京理工大學(xué) 2015
[4]基于大氣物理特征的光學(xué)圖像退化及補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 陶叔銀.浙江大學(xué) 2014
[5]基于多波段光學(xué)成像及鏈路優(yōu)化的微弱目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 趙巨峰.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]航拍地面目標(biāo)檢測(cè)算法研究[D]. 劉松松.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于大氣散射模型的霧霾天道路圖像清晰化[D]. 朱瑜輝.北京工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3114786
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