一种海上溢油识别方法技术

本发明专利技术涉及一种海上溢油识别方法，该方法包括：获取海面的待测光谱数据；根据所述待测光谱数据进行DNA编码处理，确定对应的待测编码图像；针对不同类别光谱的所述待测光谱数据，基于预先提取的光谱基因，对所述待测编码图像进行相应的识别。本发明专利技术通过少量海表油膜样本，主动挖掘不同厚度油膜之间特有的光谱DNA信息，用于对高光谱数据中的不同厚度的油膜进行精细化识别，对多光谱数据中的海表溢油进行准确提取。进行准确提取。进行准确提取。

【技术实现步骤摘要】
一种海上溢油识别方法


[0001]本专利技术涉及遥感
，尤其涉及一种海上溢油识别方法。

技术介绍

[0002]当前，溢油事故严重威胁海洋生态环境。及时地发现溢油和准确地对海表油膜进行制图，能够为有效的溢油处理提供可靠的信息支撑，进而有效地降低溢油事故的危害。
[0003]现有技术中，高光谱技术和多光谱技术已经成功地应用于溢油制图。然而，由于，高光谱数据中甚薄油膜和海水之间的光谱信息相似度高，而传统的基于光谱统计学的方法，如最小欧式距离、光谱角制图、光谱信息散度等，不能准确地识别高光谱数据中的甚薄油膜，导致基于光谱统计学的溢油制图方法退化为对厚油膜(乳化油膜、连续原色油膜和不连续原色油膜)的识别。此外，红外影像和波段组合的方法，在基于星载多光谱数据的先期的溢油观测工作中确实可以取得较好的效果，但是由于海洋环境的复杂性，这些观测方法往往不能用于定量、自动、准确地提取多光谱数据中的溢油，这给海上溢油制图工作提出了挑战。因此，如何高效准确识别海上溢油场景是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种海上溢油识别方法，用以克服现有技术中对油膜场景识别不准的问题。
[0005]本专利技术提供一种海上溢油识别方法，包括：
[0006]获取海面的待测光谱数据；
[0007]根据所述待测光谱数据进行DNA编码处理，确定对应的待测编码图像；
[0008]针对不同类别光谱的所述待测光谱数据，基于预先提取的光谱基因，对所述待测编码图像进行相应的识别。/>[0009]进一步地，所述光谱基因的提取过程，包括：
[0010]获取不同厚度的油膜的样本光谱数据；
[0011]根据所述样本光谱数据进行DNA编码处理，确定对应的样本编码；
[0012]针对不同类别光谱的所述样本光谱数据，选择不同的基因提取策略，确定所述不同类别样本对应的所述光谱基因。
[0013]进一步地，所述针对不同类别光谱的所述样本光谱数据，选择不同的基因提取策略，确定所述不同类别样本对应的所述光谱基因，包括：
[0014]若所述样本光谱数据为高光谱数据，则对同类的所述样本光谱数据进行聚类分析，提取对应的共有类内光谱片段；
[0015]根据所述共有类内光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因。
[0016]进一步地，所述共有类内光谱片段的提取，通过如下公式表示：
[0017][0018]其中，分别表示第k个类别样本对应的样本光谱数据中的第a个光谱DNA链和第b个光谱DNA链，&表示求取两条DNA链的所述共有类内光谱片段，k表示光谱DNA链中的码字的索引。
[0019]进一步地，所述根据所述共有类内光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因，包括：
[0020]若所述共有类内光谱片段在所述样本光谱数据中的提取频率达到预设的第一基因淘汰率，则将所述共有类内光谱片段作为所述光谱基因。
[0021]进一步地，所述针对不同类别光谱的所述样本光谱数据，选择不同的基因提取策略，确定所述不同类别样本对应的所述光谱基因，包括：
[0022]若所述样本光谱数据为多光谱数据，则对不同类的所述样本光谱数据进行聚类分析，提取对应的共有类间光谱片段；
[0023]根据所述共有类间光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因。
[0024]进一步地，所述共有类间光谱片段的提取，通过如下公式表示：
[0025][0026]其中，分别表示第k个类别样本对应的样本光谱数据中的第a个光谱DNA链和第b个光谱DNA链，表示求取两条DNA链的所述共有类间光谱片段，k表示光谱DNA链中的码字的索引。
[0027]进一步地，所述根据所述共有类间光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因，包括：
[0028]若所述共有类间光谱片段在所述样本光谱数据中的提取频率达到预设的第二基因淘汰率，则将所述共有类间光谱片段作为所述光谱基因。
[0029]进一步地，所述针对不同类别光谱的所述待测光谱数据，基于预先提取的光谱基因，对所述待测编码图像进行相应的识别，包括：
[0030]若所述待测光谱数据为高光谱数据，则通过基因匹配的方法，对所述光谱基因和所述待测编码图像进行匹配，识别其中存在的油膜。
[0031]进一步地，所述针对不同类别光谱的所述待测光谱数据，基于预先提取的光谱基因，对所述待测编码图像进行相应的识别，包括：
[0032]若所述待测光谱数据为多光谱数据，则通过决策树的方法，对所述光谱基因和所述待测编码图像进行匹配，识别其中存在的油膜。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：首先，对待测光谱数据进行有效的获取，反映海面的多种光谱信息，以便后续的识别；然后，对待测光谱数据进行DNA编码处理，挖掘其中的信息，充分地描述光谱数据中的光谱信息，将光谱数据的亮度信息和波形信息
转化为光谱DNA数据链，有效地增强地物识别能力；最后，针对不同类别光谱(高光谱和多光谱)的待测光谱数据，其光谱类别不同，光谱DNA数据链的特点也不同，因而分别结合预先提取的不同油膜类别的光谱基因，对其测编码图像进行相应的识别，达到准确识别海面油膜的目的。
附图说明
[0034]图1为本专利技术提供的海上溢油识别方法的应用系统一实施例的场景示意图；
[0035]图2为本专利技术提供的海上溢油识别方法一实施例的流程示意图；
[0036]图3为本专利技术提供的光谱基因的提取过程一实施例的流程示意图；
[0037]图4为本专利技术提供的图3中步骤S303一实施例的流程示意图；
[0038]图5为本专利技术提供的图3中步骤S303另一实施例的流程示意图；
[0039]图6为本专利技术提供的海上溢油识别装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0041]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0042]在本专利技术的描述中，提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0043]本专利技术提供了一种海上溢油识别方法，基于光谱DNA信息进行特征提取，增强识别能力，为进一步提高油膜识别的准确性提供了新思路。以下分别进行详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上溢油识别方法，其特征在于，包括：获取海面的待测光谱数据；根据所述待测光谱数据进行DNA编码处理，确定对应的待测编码图像；针对不同类别光谱的所述待测光谱数据，基于预先提取的光谱基因，对所述待测编码图像进行相应的识别。2.根据权利要求1所述的海上溢油识别方法，其特征在于，所述光谱基因的预先提取过程，包括：获取不同厚度的油膜的样本光谱数据；根据所述样本光谱数据进行DNA编码处理，确定对应的样本编码；针对不同类别光谱的所述样本光谱数据，选择不同的基因提取策略，确定所述不同类别样本对应的所述光谱基因。3.根据权利要求2所述的海上溢油识别方法，其特征在于，所述针对不同类别光谱的所述样本光谱数据，选择不同的基因提取策略，确定所述不同类别样本对应的所述光谱基因，包括：若所述样本光谱数据为高光谱数据，则对同类的所述样本光谱数据进行聚类分析，提取对应的共有类内光谱片段；根据所述共有类内光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因。4.根据权利要求3所述的海上溢油识别方法，其特征在于，所述共有类内光谱片段的提取，通过如下公式表示：其中，分别表示第k个类别样本对应的样本光谱数据中的第a个光谱DNA链和第b个光谱DNA链，&表示求取两条DNA链的所述共有类内光谱片段，k表示光谱DNA链中的码字的索引。5.根据权利要求3所述的海上溢油识别方法，其特征在于，所述根据所述共有类内光谱片段的出现频率，判断是否作为对应的所述光谱基因，包括：若所述共有类内光谱片段在所述样本光谱数据中的提取频率达到预设的第一基因淘汰率，则将所述共有类内光谱片段作为所述光谱基因。6.根据权利要求2所述的海上溢油识别方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬，谭宾，
申请(专利权)人：广东省国土资源测绘院，
类型：发明
国别省市：