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海洋遥感图像舰船目标及尾迹检测研究

李红康  
【摘要】: 近年来,利用遥感图像进行舰船检测与监视的研究和技术开发在海洋遥感领域得到高度重视,成为遥感数据最重要的海洋应用之一。当海量的遥感图像数据用于舰船目标检测与监视时,为及时有效地发现和提取舰船目标信息,需要开展自动检测算法的研究。 本论文以遥感图像的海洋应用为背景,重点围绕遥感图像舰船目标检测、舰船尾迹检测、舰船特征提取等方面进行研究。论文的研究内容,主要集中在遥感图像舰船目标、尾迹检测方法及其应用的研究上。 论文首先研究了四种常见尾迹特征的产生机理,并通过仿真得到了海面、开尔文尾迹、窄V尾迹、湍流尾迹以及内波尾迹特征。使我们能够从本质上理解和认识不同尾迹的产生机理和空间分布形式,为充分了解这几种尾迹模型奠定了基础。 论文分析了遥感图像舰船目标检测的研究现状;并通过实验分析给出了双参数CFAR算法、K-分布CFAR算法和基于局部窗口的K-分布CFAR算法的特点和适用范围。 在舰船尾迹检测算法方面,论文总结了遥感图像尾迹检测方法的常规结构,并重点介绍了两大类检测方法,一类检测方法是基于尾迹的几何特征,另一类检测方法是基于尾迹区域和整个遥感图像背景在统计分布上的差别。在列出了已有的舰船尾迹检测的主要方法后,针对RADON、HOUGH等常规算法的不足,提出了新的尾迹检测方法。在理论分析的基础上,用仿真和真实的遥感图像分别对新的检测方法进行检验,并对检验效果给出了分析与评价。 最后,根据遥感图像上舰船目标的特点,研究了舰船的参数特征,分析了三类参数(几何参数、地理参数、运动参数)的特点,并给出参数的定量计算方法。在舰船目标检测、尾迹检测和特征提取的研究基础上,实现了舰船特征参数的估计。


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