[发明专利]一种基于单幅卫星图像的最大储油量提取系统

说明书

本发明涉及一种基于单幅卫星图像的最大储油量提取系统，包括卫星遥感图像浏览模块、图像子区域分割模块、边界点自动捕捉模块、油罐阴影测高模块和储油量计算模块；其中，卫星遥感图像浏览模块用于获取卫星遥感图像操作时的人机交互信息：图像子区域分割模块用于提取油罐目标的轮廓边缘，方便关键点选取；边界点自动捕捉模块用于弧边上的关键点的辅助选取；油罐阴影测高模块用于基于油罐阴影信息计算油罐的高度。可基于单幅卫星图像进行油罐高度的精确提取，有效避免了人工方式确定同名弧点带来的计算误差，大幅提高了油罐高度的提取速度。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理及信息提取技术领域，尤其涉及一种基于单幅卫星图像的最大储油量提取系统。

背景技术

油罐是石油储备基地的核心设施，属于国家重点建设战略目标，其高度信息是油库识别、库容估算及定量化分析的重要内容和标志，在国家经济建设和国防安全能力等方面具有重要意义，因此通过卫星观测某一区域的最大储油量具有重要的战略意义。通过卫星图像提取油管高度，然后通过公式计算出油管的体积从而可以确定最大储油量。常规基于卫星图像的油罐高度提取方法中，一是激光测距法、立体像对等均存在对设备仪器及数据源要求较高，且紧急任务情况下时效性较弱、计算复杂的缺点；二是阴影长度法又依据油罐阴影边界的弧边特性，存在阴影长度难以精确量测进而致使油罐高度无法精确计算的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于单幅卫星图像的最大储油量提取系统，用以解决常规基于卫星图像进行油罐高度提取技术中的一些不足。

为实现上述的发明目的，在基于本发明方法的一个实施例中，

在基于本发明的一个实施例中提供了一种基于单幅卫星图像的最大储油量提取系统，包括卫星遥感图像浏览模块、图像子区域分割模块、边界点自动捕捉模块、油罐阴影测高模块和储油量计算模块；

其中，卫星遥感图像浏览模块用于获取卫星遥感图像操作时的人机交互：图像子区域分割模块用于提取油罐目标的轮廓边缘，方便关键点选取；边界点自动捕捉模块用于弧边上的关键点的辅助选取；油罐阴影测高模块用于基于油罐阴影信息计算油罐的高度；储油量计算模块用于根据油罐高度和底部半径计算得到最大储油量。

在基于本发明的另一个实施例中，卫星遥感图像浏览模块用于在人机交互时，获取油罐卫星图像拍摄时的成像参数；其中所述成像参数包括：太阳高度角α、卫星高度角β、太阳方位角γ和卫星方位角θ。

在基于本发明的另一个实施例中，系统还包括图像校正模块，用于对卫星遥感图像浏览模块获取的油罐卫星图像油罐卫星图像进行几何精校正得到几何精校正图像；

其中，图像校正模块执行下述流程：

1)采集地面控制点：在获取的油罐卫星图像上，采集六个以上、具有清晰明显定位标志并尽可能均匀分布的控制点；

2)选择几何校正模型：选择多项式几何校正模型，建立图像坐标与参考坐标的关系；

3)图像重采样：采用重采样方法，对油罐卫星图像进行重新插值计算，生成几何精校正图像。

在基于本发明的另一个实施例中，图像子区域分割模块根据油罐在几何精校正卫星图像上的阴影边界特征，识别和定位油罐同名弧边P’和P”；其中同名弧边是指遥感图像上油罐顶部边缘的像P’和该边缘阴影的像P”；

同名弧边的识别与定位采取人机交互模式或专家判读模式；

采用人机交互模式，具体为首先基于计算机自动检测阴影边界，然后根据油罐阴影边界结合人工进行同名弧边的优选定位；

采用专家模式，基于专家判读知识，直接进行同名弧边的判读定位。