光學遙感圖像跑道提取與油罐目標識別技術研究.pdf

1、衛(wèi)星遙感圖像作為一類重要的空間信息源，以其時效性，實用性而被廣泛應用于資源勘探、軍事偵查、環(huán)境災害監(jiān)測、土地利用、農作物估產、城市規(guī)劃等諸多領域，對國防、國民經濟和社會發(fā)展有著重大的影響。
　　 光學遙感圖像通常表現(xiàn)為：灰度級多、對比度低、信息量大、邊界模糊、目標結構復雜、區(qū)域特征因不同的拍攝條件而產生較大變化等等，由于光學遙感圖像的這些特性，使得對光學遙感圖像中目標的提取與識別沒有完全可靠的模型進行指導。本文依托“遙感影像的區(qū)

2、域分割與毀傷信息提取”研究項目，參考國內外遙感圖像處理、遙感圖像目標識別的相關文獻和商業(yè)軟件，對高空間分辨率光學遙感影像中跑道提取、港口油罐目標識別進行了深入的研究，相關工作與成果如下：
　　 1.詳細研究了數(shù)字圖像處理的一些基本算法，例如：形態(tài)學膨脹、腐蝕、高帽和低帽變換，高斯模糊濾波，Canny分割，Otsu分割，邊緣跟蹤，連通域標記算法。本文將這些算法用于光學遙感圖像的預處理和目標的特征提取，去除了圖像背景帶來的干擾特征，

3、增強了跑道目標與油罐目標的特征，是后續(xù)提取與識別工作的基礎。
　　 2.詳細研究了跑道提取技術。針對跑道一般具有比較復雜的幾何拓撲結構，并與周圍的非跑道區(qū)域有著明顯的界限等特征，本文研究了基于Hough變換直線檢測算法的跑道提取技術，對機場跑道進行提取。基于Hough變換直線檢測算法的跑道提取技術能夠很好地提取出機場的主要跑道，但無法提取出一些非直線型的分支跑道。在前人的研究基礎上，本文提出了基于水平集算法的跑道提取技術。由于水

4、平集算法有著應對復雜幾何拓撲結構的優(yōu)勢，該方法不僅能夠提取出機場的主要跑道，還能提取出機場的非直線型分支跑道，從而改善了提取結果。
　　 3.詳細研究了港口油罐識別技術。本文研究了基于形態(tài)學的油罐識別技術，基于形態(tài)學的油罐識別技術能夠很好地識別出灰度值與背景相差比較大的油罐目標，如果加上油罐區(qū)域的先驗空間信息，能夠在復雜場景中識別出目標油罐，但其依賴于先驗信息，并且當目標灰度值與背景相差不大時，識別效果并不理想。本文在前人的研究

5、基礎上，提出了改進的基于Hough變換圓檢測算法的油罐識別技術。該算法充分利用了油罐目標的圓形特征與不交疊特性，在目標邊緣信息能夠被檢測到的情況下，改進的基于Hough變換圓檢測算法的油罐識別技術能夠識別出灰度值與背景接近的油罐目標，對陰影不是很長的油罐目標也取得了很好的識別結果。
　　 4.利用研究提出的算法，完成了光學遙感圖像跑道提取與油罐目標識別的軟件設計，通過測試，技術指標中目標的提取與識別準確率達到85％以上，處理時間