[发明专利]海上油膜识别提取方法及系统

说明书

技术领域

本发明遥感图像应用技术领域，具体涉及一种海上油膜识别提取方法及系统。

背景技术

随着海洋运输业的迅猛发展，海上溢油的发生频率和分布范围以及危害程度均居海洋污染首位，因此快速而准确的检测到海上油膜对于海洋环境的评价具有非常重要的意义。目前，进行海面溢油识别和监测的方式通常是利用卫星遥感数据，基于遥感影像提取海上油膜信息来实现。

其中，由于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)具有全天候、全天时、多视角、多俯角的数据获取能力及较好的穿透性能，并且能够提供分辨率较高的遥感图像，对于海洋表面的油膜检测具有重要的意义，因此，利用SAR遥感图像识别提取海上油膜逐渐成为国内外专家深入研究的重要课题之一。但是，在利用SAR遥感图像进行海上油膜识别判断过程中，由于涉及到SAR遥感图像油膜分类识别的研究，目前还没有一种有效方法能够直接用于判断SAR遥感图像上暗斑的性质，大多只限于油膜边缘增强和检测的研究，因此使得传统的基于SAR遥感图像进行海上油膜识别的准确率偏低，识别结果不够精确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种海上油膜识别提取方法和系统，以解决传统的基于SAR遥感图像进行海上油膜识别的准确率偏低，识别结果不够精确的问题。

为实现本发明目的提供的一种海上油膜识别提取方法，包括如下步骤：

读取卫星遥感图像数据，对读取到的所述卫星遥感图像数据进行预处理，获取标准格式的遥感图像；

对标准格式的所述遥感图像进行分割，由所述遥感图像中提取出海面溢油信息；

利用数学形态学中的开运算，对提取出海面溢油信息的所述遥感图像进行处理，建立油膜信息判别规则，并根据所建立的所述油膜信息判别规则去除所述遥感图像中的非油膜信息，获取相应的海上油膜识别结果。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

根据获取的所述海上油膜识别结果，并结合实际检测到的当前海流信息和海风信息，以及预测的海流信息和海风信息，生成相应的溢油监测产品；

其中，所述溢油监测产品包括溢油监测图件和溢油简报中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述对读取到的所述卫星遥感图像数据进行预处理，包括如下步骤：

对所述卫星遥感图像数据进行辐射定标，创建定标后的影像文件；

采用自适应滤波方法对所述影像文件进行滤波，去除所述影像文件中的斑点噪声；

利用趋势面分析法去除所述影像文件中的趋势面，提取出所述影像文件中的区域性变化规律，并突出所述影像文件中的异常局部；

利用所述卫星遥感图像数据自带的控制点对所述影像文件的畸变进行校正。

在其中一个实施例中，所述对所述卫星遥感图像数据进行辐射定标，创建定标后的影像文件，包括如下步骤：

读取所述卫星遥感图像数据，获取相应的Sigma Nought影像；

根据所述Sigma Nought影像，计算所述卫星遥感图像数据的雷达后向散射亮度、雷达入射角和雷达后向散射系数；

根据计算得到的所述雷达后向散射亮度、所述雷达入射角和所述雷达后向散射系数，创建定标后的所述影像文件。

在其中一个实施例中，所述利用所述卫星遥感图像数据自带的控制点对所述影像文件的畸变进行校正，包括如下步骤：

读取所述影像文件，获取相应的图像控制点；

建立原始影像空间与校正空间的像元关系；

根据建立的所述像元关系进行多项式拟合，并根据拟合结果计算校正空间像元新亮度值；

根据计算得到的所述校正空间像元新亮度值创建校正后的图像。

在其中一个实施例中，所述对标准格式的所述遥感图像进行分割时，采用自适应阈值分割法。

在其中一个实施例中，所述利用数学形态学中的开运算，对提取出海面溢油信息的所述遥感图像进行处理时，包括先对所述遥感图像进行腐蚀运算再进行膨胀运算的步骤。

相应的，本发明还提供了一种海上油膜识别提取系统，包括图像预处理模块、溢油信息提取模块和海上油膜识别模块；

所述图像预处理模块，用于读取卫星遥感图像数据，对读取到的所述卫星遥感图像数据进行预处理，获取标准格式的遥感图像；

所述溢油信息提取模块，用于对标准格式的所述遥感图像进行分割，由所述遥感图像中提取出海面溢油信息；