本发明专利技术提供一种夜间海上舰船自动识别方法、系统、电子设备及介质，属于图像识别与计算机视觉技术领域，方法包括：获取目标区域的初始微光影像；对初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像；对第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像；根据各疑似灯光舰船像元的可见光辐射值确定各疑似灯光舰船像元的峰值高度指数；将疑似灯光舰船影像中峰值高度指数大于设定峰值阈值或可见光辐射值大于设定辐射阈值的疑似灯光舰船像元剔除，得到夜间海上舰船影像。有效排除了海上闪电、火点、电离层高能粒子等高亮目标对检测结果的干扰，提高了海上舰船的识别准确率。准确率。准确率。
【技术实现步骤摘要】
一种夜间海上舰船自动识别方法、系统、电子设备及介质
[0001]本专利技术涉及图像识别与计算机视觉
，特别是涉及一种夜间海上舰船自动识别方法、系统、电子设备及介质。
技术介绍
[0002]舰船灯光是海洋夜间灯光的主要来源。在夜间无云状况下，利用卫星微光成像仪可有效观测海上灯光辐射，进而识别出海上舰船位置。海上舰船呈现在夜间微光影像上是一系列非临近分布的高辐射值“亮点”。因此，夜间舰船自动识别算法的核心思路是通过微光辐射峰值检测提取出图像中的非临近“亮点”。
[0003]Croft(1978)发现依托卫星微光成像仪，可在夜间无云状况下实现对使用大功率照明设备进行集鱼、诱鱼的灯光渔船进行监测。根据近海灯光渔船在DNB微光影像上的辐射特征，Elvidge等(2015)提出了基于峰值检测以及固定阈值分割的近海灯光渔船识别方法，但对于集鱼灯功率较大的远洋灯光渔船，其集鱼灯所处像元的临近像元亦可能被大功率集鱼灯照亮而具有较高的辐射值，从而产生误识；且固定阈值分割主要依据人为经验，具有一定的随机性和局限性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种夜间海上舰船自动识别方法、系统、电子设备及介质，可提高夜间海上舰船的识别精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种夜间海上舰船自动识别方法，包括：
[0007]获取目标区域的初始微光影像；
[0008]对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像；
[0009]对所述第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像；所述疑似灯光舰船影像中包括疑似灯光舰船像元及疑似灯光舰船像元的可见光辐射值；
[0010]根据各疑似灯光舰船像元的可见光辐射值，确定各疑似灯光舰船像元的峰值高度指数；
[0011]将所述疑似灯光舰船影像中峰值高度指数大于设定峰值阈值或可见光辐射值大于设定辐射阈值的疑似灯光舰船像元剔除，得到夜间海上舰船影像。
[0012]可选地，所述获取目标区域的初始微光影像，具体包括：
[0013]采用可见光红外成像辐射仪采集目标区域的初始微光影像。
[0014]可选地，所述初始微光影像中包括多个像元以及各像元对应的M10波段数据和DNB波段数据；
[0015]所述对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像，具体包括：
[0016]针对所述初始微光影像中的任一像元，判断所述像元的DNB波段数据对应的太阳天顶角是否大于设定太阳天顶角阈值，若是，则所述像元为夜间像元，否则将所述像元剔除，以得到夜间微光影像；
[0017]基于陆地/海洋静态地理数据库，根据所述夜间微光影像中各夜间像元的DNB波段数据对应的定位数据，从所述夜间微光影像中筛选出海表像元，以得到海表微光影像；
[0018]根据所述海表微光影像中各海表像元的DNB波段数据，确定所述海表微光影像中的闪电像元；
[0019]针对所述海表微光影像中的任一海表像元，判断所述海表像元的M10波段数据对应的辐射强度是否大于设定辐射阈值，若是，则所述海表像元为火点像元；
[0020]将所述海表微光影像中的闪电像元及火点像元剔除，得到第一微光影像。
[0021]可选地，所述第一微光影像中包括多个夜间海表像元及各夜间海表像元对应的DNB波段数据；
[0022]所述对所述第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像，具体包括：
[0023]采用中值滤波法对所述第一微光影像中各夜间海表像元对应的DNB波段数据进行平滑处理，得到平滑影像；
[0024]将所述第一微光影像与所述平滑影像作差，得到灯光舰船特征化影像；所述灯光舰船特征化影像中包括各夜间海表像元的峰值中值指数；
[0025]采用最大熵法，根据所述灯光舰船特征化影像中各夜间海表像元的峰值中值指数，对所述灯光舰船特征化影像进行自适应阈值分割，以得到初步疑似灯光舰船影像；
[0026]采用局部峰值检测算法，对所述初步疑似灯光舰船影像进行局部峰值检测，确定局部峰值像元；
[0027]将所述初步疑似灯光舰船影像中的局部峰值像元剔除，得到疑似灯光舰船影像；所述疑似灯光舰船影像中包括灯光舰船像元。
[0028]可选地，所述根据各疑似灯光舰船像元的可见光辐射值，确定各疑似灯光舰船像元的峰值高度指数，具体包括：
[0029]针对任一疑似灯光舰船像元，根据所述疑似灯光舰船像元的可见光辐射值及所述疑似灯光舰船像元上下两个邻近像元的可见光辐射值，确定所述疑似灯光舰船像元的峰值高度指数。
[0030]可选地，采用以下公式，确定疑似灯光舰船像元n的峰值高度指数：
[0031][0032]其中，SHI
n
为疑似灯光舰船像元n的峰值高度指数，S
n
为疑似灯光舰船像元n的可见光辐射值，S
n+1
和S
n
‑1分别为疑似灯光舰船像元n上下两个邻近像元的可见光辐射值。
[0033]可选地，所述初始微光影像中包括多个像元以及各像元对应的M10波段数据和DNB波段数据；
[0034]在对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像之前，所述夜间海上舰船自动识别方法还包括：
[0035]采用线性插值法，对所述初始微光影像中各像元对应的M10波段数据中的缺省值进行填充处理；
[0036]对所述DNB波段数据进行辐射拉伸及噪声滤除处理。
[0037]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0038]一种夜间海上舰船自动识别系统，包括：
[0039]数据获取单元，用于获取目标区域的初始微光影像；
[0040]初步处理单元，与所述数据获取单元连接，用于对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像；
[0041]疑似舰船确定单元，与所述初步处理单元连接，用于对所述第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像；所述疑似灯光舰船影像中包括疑似灯光舰船像元及疑似灯光舰船像元的可见光辐射值；
[0042]指数确定单元，与所述疑似舰船确定单元连接，用于根据各疑似灯光舰船像元的可见光辐射值，确定各疑似灯光舰船像元的峰值高度指数；
[0043]舰船确定单元，与所述指数确定单元连接，用于将所述疑似灯光舰船影像中峰值高度指数大于设定峰值阈值或可见光辐射值大于设定辐射阈值的疑似灯光舰船像元剔除，得到夜间海上舰船影像。
[0044]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0045]一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的夜间海本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种夜间海上舰船自动识别方法，其特征在于，所述夜间海上舰船自动识别方法包括：获取目标区域的初始微光影像；对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像；对所述第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像；所述疑似灯光舰船影像中包括疑似灯光舰船像元及疑似灯光舰船像元的可见光辐射值；根据各疑似灯光舰船像元的可见光辐射值，确定各疑似灯光舰船像元的峰值高度指数；将所述疑似灯光舰船影像中峰值高度指数大于设定峰值阈值或可见光辐射值大于设定辐射阈值的疑似灯光舰船像元剔除，得到夜间海上舰船影像。2.根据权利要求1所述的夜间海上舰船自动识别方法，其特征在于，所述获取目标区域的初始微光影像，具体包括：采用可见光红外成像辐射仪采集目标区域的初始微光影像。3.根据权利要求1所述的夜间海上舰船自动识别方法，其特征在于，所述初始微光影像中包括多个像元以及各像元对应的M10波段数据和DNB波段数据；所述对所述初始微光影像进行夜间像元识别、海表像元识别、闪电像元剔除及火点像元剔除处理，得到第一微光影像，具体包括：针对所述初始微光影像中的任一像元，判断所述像元的DNB波段数据对应的太阳天顶角是否大于设定太阳天顶角阈值，若是，则所述像元为夜间像元，否则将所述像元剔除，以得到夜间微光影像；基于陆地/海洋静态地理数据库，根据所述夜间微光影像中各夜间像元的DNB波段数据对应的定位数据，从所述夜间微光影像中筛选出海表像元，以得到海表微光影像；根据所述海表微光影像中各海表像元的DNB波段数据，确定所述海表微光影像中的闪电像元；针对所述海表微光影像中的任一海表像元，判断所述海表像元的M10波段数据对应的辐射强度是否大于设定辐射阈值，若是，则所述海表像元为火点像元；将所述海表微光影像中的闪电像元及火点像元剔除，得到第一微光影像。4.根据权利要求1所述的夜间海上舰船自动识别方法，其特征在于，所述第一微光影像中包括多个夜间海表像元及各夜间海表像元对应的DNB波段数据；所述对所述第一微光影像进行灯光舰船像元的筛选，以得到疑似灯光舰船影像，具体包括：采用中值滤波法对所述第一微光影像中各夜间海表像元对应的DNB波段数据进行平滑处理，得到平滑影像；将所述第一微光影像与所述平滑影像作差，得到灯光舰船特征化影像；所述灯光舰船特征化影像中包括各夜间海表像元的峰值中值指数；采用最大熵法，根据所述灯光舰船特征化影像中各夜间海表像元的峰值中值指数，对所述灯光舰船特征化影像进行自适应阈值分割，以得到初步疑似灯光舰船影像；采用局部峰值检测算法，对所述初步疑似灯光舰船影像进行局部峰值检测，确定局部
峰值像元；将所述初步疑似灯光舰船影像中的局部峰值像元...
【专利技术属性】
技术研发人员：江军，姚志刚，翟宇梅，孙泽中，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：
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