基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標檢測與識別技術研究
發(fā)布時間：2021-04-02 06:38
航空遙感圖像的目標檢測與識別是航空遙感領域中的關鍵技術之一,廣泛應用于地形測繪、資源普查和軍事偵察等諸多場景�？梢姽獠ǘ问莻鹘y(tǒng)航空偵察攝影和航空測繪攝影中最常用的工作波段,所拍攝的航空可見光遙感圖像具有分辨率高與圖像信息豐富等優(yōu)勢,但易受到太陽光照與云霧干擾等因素的影響。由于航空相機在對地拍攝時位于目標上方,且與目標距離較遠,航拍圖像多呈現(xiàn)出目標占比較小、目標方向角度任意、圖像背景復雜等特點;同時,相機探測到的地面輻射在穿越大氣層時會受到氣溶膠粒子的影響而產生散射與吸收現(xiàn)象,使圖像質量產生退化,圖像細節(jié)有所損失。這為研究準確度高、實時性好的航空可見光遙感圖像的目標檢測與識別技術提出了困難與挑戰(zhàn)。本文以高空遠距離斜視的航空相機所拍攝的可見光遙感圖像為背景,依托于圖像處理和機器視覺等領域內的理論知識與實踐技術,探索準確率高且魯棒性強的目標檢測與識別算法,選取基于區(qū)域建議的目標檢測與識別技術進行了系統(tǒng)的研究,旨在彌補傳統(tǒng)航拍圖像目標檢測識別技術中的不足。同時,針對可見光航拍圖像受拍攝條件影響而造成的圖像退化問題,研究了圖像去霧方法。本文主要研究內容可總結如下:首先,為解決可見光遙感圖像在實際...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
典型的膠片式航空相機：(a)KA-112；(b)KS-147A
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標檢測與識別技術研究像時，采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進行5種采集方案：寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點目標捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機是美國ROI航空公司研制并生產的一種可見光/紅外雙波段航空相機。其可在中高空以全景分幅（步進凝視）的方式工作，使用了大面陣CCD探測器。通過轉動光學系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補償由飛機的飛行產生的像移；在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補償技術進行補償[6]。CA-295的實物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標跟蹤等功能的長焦距、雙波段的航空相機。該相機使用小面積探測器可實現(xiàn)每秒30幀的步進凝視成像。相機的全反式光學系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內框架中，通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實物圖如圖1.4所示。4
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標檢測與識別技術研究像時，采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進行5種采集方案：寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點目標捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機是美國ROI航空公司研制并生產的一種可見光/紅外雙波段航空相機。其可在中高空以全景分幅（步進凝視）的方式工作，使用了大面陣CCD探測器。通過轉動光學系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補償由飛機的飛行產生的像移；在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補償技術進行補償[6]。CA-295的實物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標跟蹤等功能的長焦距、雙波段的航空相機。該相機使用小面積探測器可實現(xiàn)每秒30幀的步進凝視成像。相機的全反式光學系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內框架中，通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實物圖如圖1.4所示。4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]深度學習在目標視覺檢測中的應用進展與展望[J]. 張慧,王坤峰,王飛躍. 自動化學報. 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底聲圖像底質分類研究[J]. 徐超,李海森,王川,趙先龍. 地球物理學進展. 2014(05)
[3]圖像去霧的最新研究進展[J]. 吳迪,朱青松. 自動化學報. 2015(02)
[4]國外航空偵察相機的發(fā)展情況[J]. 李波,孫崇尚,田大鵬,王昱棠,黃厚田. 現(xiàn)代科學儀器. 2013(02)
[5]國外傳輸型航空相機的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 許永森,田海英,惠守文,董斌,丁亞林. 光機電信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM經(jīng)驗方程和基于同步實測光譜數(shù)據(jù)的遙感影像鄰近效應校正算法對比研究[J]. 王倩,陳雪,馬建文,陳建平. 光學學報. 2010(11)
[7]改進投票策略的多類SVM及在故障診斷中應用[J]. 吳德會. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2009(04)
[8]《航空相機技術》專題文章導讀[J]. 丁亞林. 光學精密工程. 2008(12)
[9]國外航空偵察相機的發(fā)展[J]. 劉明,修吉宏,劉鋼,翟林培. 電光與控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡羅方法計算大氣點擴散函數(shù)[J]. 徐希孺,王平榮. 遙感學報. 1999(04)
博士論文
[1]基于數(shù)字高程模型的高空遠距離航空相機對地目標定位技術研究[D]. 喬川.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2019
[2]全景式航空遙感器焦平面組件TDI方向標定方法研究[D]. 張健.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[3]基于視覺感知的無人機目標識別與跟蹤技術研究[D]. 王海羅.北京理工大學 2015
[4]基于大氣物理特征的光學圖像退化及補償技術研究[D]. 陶叔銀.浙江大學 2014
[5]基于多波段光學成像及鏈路優(yōu)化的微弱目標探測技術研究[D]. 趙巨峰.浙江大學 2013
碩士論文
[1]航拍地面目標檢測算法研究[D]. 劉松松.北京工業(yè)大學 2016
[2]基于大氣散射模型的霧霾天道路圖像清晰化[D]. 朱瑜輝.北京工業(yè)大學 2010
本文編號：3114786
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
典型的膠片式航空相機：(a)KA-112；(b)KS-147A
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標檢測與識別技術研究像時，采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進行5種采集方案：寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點目標捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機是美國ROI航空公司研制并生產的一種可見光/紅外雙波段航空相機。其可在中高空以全景分幅（步進凝視）的方式工作，使用了大面陣CCD探測器。通過轉動光學系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補償由飛機的飛行產生的像移；在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補償技術進行補償[6]。CA-295的實物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標跟蹤等功能的長焦距、雙波段的航空相機。該相機使用小面積探測器可實現(xiàn)每秒30幀的步進凝視成像。相機的全反式光學系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內框架中，通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實物圖如圖1.4所示。4
基于區(qū)域建議的航空可見光遙感圖像目標檢測與識別技術研究像時，采用短焦距系統(tǒng)寬覆蓋成像[1]。F-9120在典型飛行高度下可進行5種采集方案：寬覆蓋、常規(guī)覆蓋、最大覆蓋、點目標捕獲和垂直成像[18]。F-9120的實物圖如圖1.2所示。圖1.2F-9120航空相機Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相機是美國ROI航空公司研制并生產的一種可見光/紅外雙波段航空相機。其可在中高空以全景分幅（步進凝視）的方式工作，使用了大面陣CCD探測器。通過轉動光學系統(tǒng)的主、次鏡與子反射鏡的方式補償由飛機的飛行產生的像移；在掃描方向上的像移通過成像傳感器的嵌入式補償技術進行補償[6]。CA-295的實物圖如圖1.3所示。圖1.3CA-295航空相機Figure1.3CA-295airbornecamera全球鷹無人機搭載的EO/IR載荷是一種具有廣域偵察、立體成像、目標跟蹤等功能的長焦距、雙波段的航空相機。該相機使用小面積探測器可實現(xiàn)每秒30幀的步進凝視成像。相機的全反式光學系統(tǒng)安裝在兩軸框架的內框架中，通過控制兩軸穩(wěn)定框架與快反鏡可保證精確的視軸指向[24,25]。全球鷹EO/IR載荷的實物圖如圖1.4所示。4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]深度學習在目標視覺檢測中的應用進展與展望[J]. 張慧,王坤峰,王飛躍. 自動化學報. 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底聲圖像底質分類研究[J]. 徐超,李海森,王川,趙先龍. 地球物理學進展. 2014(05)
[3]圖像去霧的最新研究進展[J]. 吳迪,朱青松. 自動化學報. 2015(02)
[4]國外航空偵察相機的發(fā)展情況[J]. 李波,孫崇尚,田大鵬,王昱棠,黃厚田. 現(xiàn)代科學儀器. 2013(02)
[5]國外傳輸型航空相機的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 許永森,田海英,惠守文,董斌,丁亞林. 光機電信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM經(jīng)驗方程和基于同步實測光譜數(shù)據(jù)的遙感影像鄰近效應校正算法對比研究[J]. 王倩,陳雪,馬建文,陳建平. 光學學報. 2010(11)
[7]改進投票策略的多類SVM及在故障診斷中應用[J]. 吳德會. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2009(04)
[8]《航空相機技術》專題文章導讀[J]. 丁亞林. 光學精密工程. 2008(12)
[9]國外航空偵察相機的發(fā)展[J]. 劉明,修吉宏,劉鋼,翟林培. 電光與控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡羅方法計算大氣點擴散函數(shù)[J]. 徐希孺,王平榮. 遙感學報. 1999(04)
博士論文
[1]基于數(shù)字高程模型的高空遠距離航空相機對地目標定位技術研究[D]. 喬川.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2019
[2]全景式航空遙感器焦平面組件TDI方向標定方法研究[D]. 張健.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[3]基于視覺感知的無人機目標識別與跟蹤技術研究[D]. 王海羅.北京理工大學 2015
[4]基于大氣物理特征的光學圖像退化及補償技術研究[D]. 陶叔銀.浙江大學 2014
[5]基于多波段光學成像及鏈路優(yōu)化的微弱目標探測技術研究[D]. 趙巨峰.浙江大學 2013
碩士論文
[1]航拍地面目標檢測算法研究[D]. 劉松松.北京工業(yè)大學 2016
[2]基于大氣散射模型的霧霾天道路圖像清晰化[D]. 朱瑜輝.北京工業(yè)大學 2010
本文編號：3114786
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