[发明专利]一种基于光学卫星影像的舰船检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于光学卫星影像的舰船检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取光学遥感卫星采集卫星影像；所述卫星影像包括全色图像和多光谱图像；

步骤2：分别对所述全色图像和所述多光谱图像进行预处理得到预处理后的全色图像和多光谱图像；

步骤3：将所述预处理后的全色图像和多光谱图像进行融合得到融合后的图像；

步骤4：利用舰船目标检测模型对融合后的图像进行检测得到舰船目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学卫星影像的舰船检测方法，其特征在于，所述步骤2：分别对所述全色图像和所述多光谱图像进行预处理得到预处理后的全色图像和多光谱图像，包括：

步骤2.1：对所述全色图像进行辐射定标得到定标后的全色图像；

步骤2.2：对所述定标后的全色图像进行正射校正得到预处理后的全色图像；

步骤2.3：对所述多光谱图像依次进行辐射定标、大气校正和正射校正得到预处理后的多光谱图像。

3.根据权利要求2所述的一种基于光学卫星影像的舰船检测方法，其特征在于，所述步骤2.1：对所述全色图像进行辐射定标得到定标后的全色图像，包括：

步骤2.1.1：计算全色图像的辐射亮度值和表观反射率；其中，全色图像的辐射亮度值和表观反射率的计算公式为：

其中，L为辐射亮度值，Gain为定标斜率，DN为卫星载荷观测值，Bias为定标截距，ρ为表观反射率，ESUN为太阳光谱辐射量，d为日地距离参数，θ为太阳天顶角；

步骤2.1.2：利用所述辐射亮度值和所述表观反射率对所述全色图像进行辐射定标得到定标后的全色图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于光学卫星影像的舰船检测方法，其特征在于，所述步骤4：利用舰船目标检测模型对融合后的图像进行检测得到舰船目标，包括：

步骤4.1：根据遥感卫星影像中船舶的纹理特征对船舶进行分类得到训练样本；

步骤4.2：将所述训练样本输入到深度卷积网络中进行训练得到舰船目标检测模型；

步骤4.3：利用所述舰船目标检测模型对融合后的图像进行检测得到多个旋转检测框；

步骤4.4：利用软旋转NMS方法合并冗余旋转检测框得到舰船目标。

5.一种基于光学卫星影像的舰船检测系统，其特征在于，包括：

卫星影像获取模块，用于获取光学遥感卫星采集卫星影像；所述卫星影像包括全色图像和多光谱图像；

预处理模块，用于分别对所述全色图像和所述多光谱图像进行预处理得到预处理后的全色图像和多光谱图像；

融合模块，用于将所述预处理后的全色图像和多光谱图像进行融合得到融合后的图像；

目标检测模块，用于利用舰船目标检测模型对融合后的图像进行检测得到舰船目标。

6.根据权利要求5所述的一种基于光学卫星影像的舰船检测系统，其特征在于，所述预处理模块，包括：

辐射定标单元，用于对所述全色图像进行辐射定标得到定标后的全色图像；

正射校正单元，用于对所述定标后的全色图像进行正射校正得到预处理后的全色图像；

综合处理单元，用于对所述多光谱图像依次进行辐射定标、大气校正和正射校正得到预处理后的多光谱图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于光学卫星影像的舰船检测系统，其特征在于，所述辐射定标单元，包括：

定标参数计算子单元，用于计算全色图像的辐射亮度值和表观反射率；其中，全色图像的辐射亮度值和表观反射率的计算公式为：

其中，L为辐射亮度值，Gain为定标斜率，DN为卫星载荷观测值，Bias为定标截距，ρ为表观反射率，ESUN为太阳光谱辐射量，d为日地距离参数，θ为太阳天顶角；

定标子单元，用于利用所述辐射亮度值和所述表观反射率对所述全色图像进行辐射定标得到定标后的全色图像。