[发明专利]一种背景热辐射约束下的海底隧道遥感探测定位方法

说明书

本发明公开了一种背景热辐射约束下的海底隧道遥感探测定位方法，属于海洋科学、热物理学、遥感和模式识别的交叉领域，包括：根据原始图像的地理位置信息，得到感兴趣区域，基于背景热辐射约束在感兴趣区域中滤除图像背景，得到待检测图像；将待检测图像分为多个长条状区域，计算所有长条状区域的灰度均值，灰度均值最大的长条状区域为待检测图像中的海底隧道。本发明通过背景热辐射约束条件实现了相对低频背景的滤除，突出目标所在的频段，从而实现海底隧道位置的检测定位。

技术领域

本发明属于海洋科学、热物理学、遥感和模式识别的交叉领域，更具体地，涉及一种背景热辐射约束下的海底隧道遥感探测定位方法。

背景技术

海洋环境中存在大量的水下目标，如海底隧道、海洋中的潜艇、沉船等，上述目标具有极大的经济价值和军事价值，所以如何准确地探测定位水下目标的位置有着重大的意义。传统的声学探测要布置大范围的探测阵列，耗费巨大，无法满足我国广阔海域的探测预警需求。随着近年来低噪声的先进潜艇的服役，声学探测手段已经很难远距离、大范围探测隐蔽于海洋背景噪声下的潜艇，因此亟需发展新的非声遥感探测手段来协同探测水下目标，非声学探测手段对提升我国反潜能力、海洋预警能力具有重大的军事意义。新时期的国家海洋战略，急需先进强大的海洋探测技术手段支撑，近年来海洋石油勘探、海洋化学和海洋生物等产业为海洋经济提供了巨大的商机。红外遥感探测水下资源和环境，服务于水下隧道、水下潜艇、海洋及海底资源开发和海底火山及热泉探查。对于小动态范围的红外图像来说，目标信号湮没在背景信号中，难以检测分辨。

由此可见，现有技术存在无法在海底隧道中准确定位的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种背景热辐射约束下的海底隧道遥感探测定位方法，由此解决现有技术存在无法在海底隧道中准确定位的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种背景热辐射约束下的海底隧道遥感探测定位方法，包括：

(1)根据原始图像的地理位置信息，得到感兴趣区域，基于背景热辐射约束在感兴趣区域中滤除图像背景，得到待检测图像；

(2)将待检测图像分为多个长条状区域，计算所有长条状区域的灰度均值，灰度均值最大的长条状区域为待检测图像中的海底隧道。

进一步的，背景热辐射约束为：

E_BT(x，y，z，t)＝E_B(x，y，z，t)+E_T(x，y，z，t)+E_s(x，y，z，t)+E_δ(x，y，z，t)

其中，E_BT(x，y，z，t)为目标背景辐射场，E_B(x，y，z，t)为水体背景辐射场，E_T(x，y，z，t)为目标体辐射场，E_s(x，y，z，t)为空气/土壤/岩石和水体交换的辐射场，E_δ(x，y，z，t)为干扰辐射场，在某时刻，对背景热辐射约束的等式两边进行三维傅里叶变换：

F(E_BT(x，y，z，t))＝F(E_B(x，y，z，t))+F(E_T(x，y，z，t))+F(E_s(x，y，z，t))+F(E_δ(x，y，z，t))

其中，F(E_B(x，y，z，t))和F(E_s(x，y，z，t))为低频分量，F(E_T(x，y，z，t))为中频分量，F(E_δ(x，y，z，t))为高频分量。

进一步的，图像背景为背景热辐射约束中的低频分量。

进一步的，长条状区域的宽为n个像素点，n≥2。