基于区域建议的航空可见光遥感图像目标检测与识别技术研究
发布时间：2021-04-02 06:38
航空遥感图像的目标检测与识别是航空遥感领域中的关键技术之一,广泛应用于地形测绘、资源普查和军事侦察等诸多场景。可见光波段是传统航空侦察摄影和航空测绘摄影中最常用的工作波段,所拍摄的航空可见光遥感图像具有分辨率高与图像信息丰富等优势,但易受到太阳光照与云雾干扰等因素的影响。由于航空相机在对地拍摄时位于目标上方,且与目标距离较远,航拍图像多呈现出目标占比较小、目标方向角度任意、图像背景复杂等特点;同时,相机探测到的地面辐射在穿越大气层时会受到气溶胶粒子的影响而产生散射与吸收现象,使图像质量产生退化,图像细节有所损失。这为研究准确度高、实时性好的航空可见光遥感图像的目标检测与识别技术提出了困难与挑战。本文以高空远距离斜视的航空相机所拍摄的可见光遥感图像为背景,依托于图像处理和机器视觉等领域内的理论知识与实践技术,探索准确率高且鲁棒性强的目标检测与识别算法,选取基于区域建议的目标检测与识别技术进行了系统的研究,旨在弥补传统航拍图像目标检测识别技术中的不足。同时,针对可见光航拍图像受拍摄条件影响而造成的图像退化问题,研究了图像去雾方法。本文主要研究内容可总结如下:首先,为解决可见光遥感图像在实际...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
典型的胶片式航空相机：(a)KA-112；(b)KS-147A
基于区域建议的航空可见光遥感图像目标检测与识别技术研究像时，采用短焦距系统宽覆盖成像[1]。F-9120在典型飞行高度下可进行5种采集方案：宽覆盖、常规覆盖、最大覆盖、点目标捕获和垂直成像[18]。F-9120的实物图如图1.2所示。图1.2F-9120航空相机Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相机是美国ROI航空公司研制并生产的一种可见光/红外双波段航空相机。其可在中高空以全景分幅（步进凝视）的方式工作，使用了大面阵CCD探测器。通过转动光学系统的主、次镜与子反射镜的方式补偿由飞机的飞行产生的像移；在扫描方向上的像移通过成像传感器的嵌入式补偿技术进行补偿[6]。CA-295的实物图如图1.3所示。图1.3CA-295航空相机Figure1.3CA-295airbornecamera全球鹰无人机搭载的EO/IR载荷是一种具有广域侦察、立体成像、目标跟踪等功能的长焦距、双波段的航空相机。该相机使用小面积探测器可实现每秒30帧的步进凝视成像。相机的全反式光学系统安装在两轴框架的内框架中，通过控制两轴稳定框架与快反镜可保证精确的视轴指向[24,25]。全球鹰EO/IR载荷的实物图如图1.4所示。4
基于区域建议的航空可见光遥感图像目标检测与识别技术研究像时，采用短焦距系统宽覆盖成像[1]。F-9120在典型飞行高度下可进行5种采集方案：宽覆盖、常规覆盖、最大覆盖、点目标捕获和垂直成像[18]。F-9120的实物图如图1.2所示。图1.2F-9120航空相机Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相机是美国ROI航空公司研制并生产的一种可见光/红外双波段航空相机。其可在中高空以全景分幅（步进凝视）的方式工作，使用了大面阵CCD探测器。通过转动光学系统的主、次镜与子反射镜的方式补偿由飞机的飞行产生的像移；在扫描方向上的像移通过成像传感器的嵌入式补偿技术进行补偿[6]。CA-295的实物图如图1.3所示。图1.3CA-295航空相机Figure1.3CA-295airbornecamera全球鹰无人机搭载的EO/IR载荷是一种具有广域侦察、立体成像、目标跟踪等功能的长焦距、双波段的航空相机。该相机使用小面积探测器可实现每秒30帧的步进凝视成像。相机的全反式光学系统安装在两轴框架的内框架中，通过控制两轴稳定框架与快反镜可保证精确的视轴指向[24,25]。全球鹰EO/IR载荷的实物图如图1.4所示。4
【参考文献】：
期刊论文
[1]深度学习在目标视觉检测中的应用进展与展望[J]. 张慧,王坤峰,王飞跃. 自动化学报. 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底声图像底质分类研究[J]. 徐超,李海森,王川,赵先龙. 地球物理学进展. 2014(05)
[3]图像去雾的最新研究进展[J]. 吴迪,朱青松. 自动化学报. 2015(02)
[4]国外航空侦察相机的发展情况[J]. 李波,孙崇尚,田大鹏,王昱棠,黄厚田. 现代科学仪器. 2013(02)
[5]国外传输型航空相机的发展现状与展望[J]. 许永森,田海英,惠守文,董斌,丁亚林. 光机电信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM经验方程和基于同步实测光谱数据的遥感影像邻近效应校正算法对比研究[J]. 王倩,陈雪,马建文,陈建平. 光学学报. 2010(11)
[7]改进投票策略的多类SVM及在故障诊断中应用[J]. 吴德会. 系统工程与电子技术. 2009(04)
[8]《航空相机技术》专题文章导读[J]. 丁亚林. 光学精密工程. 2008(12)
[9]国外航空侦察相机的发展[J]. 刘明,修吉宏,刘钢,翟林培. 电光与控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡罗方法计算大气点扩散函数[J]. 徐希孺,王平荣. 遥感学报. 1999(04)
博士论文
[1]基于数字高程模型的高空远距离航空相机对地目标定位技术研究[D]. 乔川.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2019
[2]全景式航空遥感器焦平面组件TDI方向标定方法研究[D]. 张健.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[3]基于视觉感知的无人机目标识别与跟踪技术研究[D]. 王海罗.北京理工大学 2015
[4]基于大气物理特征的光学图像退化及补偿技术研究[D]. 陶叔银.浙江大学 2014
[5]基于多波段光学成像及链路优化的微弱目标探测技术研究[D]. 赵巨峰.浙江大学 2013
硕士论文
[1]航拍地面目标检测算法研究[D]. 刘松松.北京工业大学 2016
[2]基于大气散射模型的雾霾天道路图像清晰化[D]. 朱瑜辉.北京工业大学 2010
本文编号：3114786
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
典型的胶片式航空相机：(a)KA-112；(b)KS-147A
基于区域建议的航空可见光遥感图像目标检测与识别技术研究像时，采用短焦距系统宽覆盖成像[1]。F-9120在典型飞行高度下可进行5种采集方案：宽覆盖、常规覆盖、最大覆盖、点目标捕获和垂直成像[18]。F-9120的实物图如图1.2所示。图1.2F-9120航空相机Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相机是美国ROI航空公司研制并生产的一种可见光/红外双波段航空相机。其可在中高空以全景分幅（步进凝视）的方式工作，使用了大面阵CCD探测器。通过转动光学系统的主、次镜与子反射镜的方式补偿由飞机的飞行产生的像移；在扫描方向上的像移通过成像传感器的嵌入式补偿技术进行补偿[6]。CA-295的实物图如图1.3所示。图1.3CA-295航空相机Figure1.3CA-295airbornecamera全球鹰无人机搭载的EO/IR载荷是一种具有广域侦察、立体成像、目标跟踪等功能的长焦距、双波段的航空相机。该相机使用小面积探测器可实现每秒30帧的步进凝视成像。相机的全反式光学系统安装在两轴框架的内框架中，通过控制两轴稳定框架与快反镜可保证精确的视轴指向[24,25]。全球鹰EO/IR载荷的实物图如图1.4所示。4
基于区域建议的航空可见光遥感图像目标检测与识别技术研究像时，采用短焦距系统宽覆盖成像[1]。F-9120在典型飞行高度下可进行5种采集方案：宽覆盖、常规覆盖、最大覆盖、点目标捕获和垂直成像[18]。F-9120的实物图如图1.2所示。图1.2F-9120航空相机Figure1.2F-9120airbornecameraCA-295航空相机是美国ROI航空公司研制并生产的一种可见光/红外双波段航空相机。其可在中高空以全景分幅（步进凝视）的方式工作，使用了大面阵CCD探测器。通过转动光学系统的主、次镜与子反射镜的方式补偿由飞机的飞行产生的像移；在扫描方向上的像移通过成像传感器的嵌入式补偿技术进行补偿[6]。CA-295的实物图如图1.3所示。图1.3CA-295航空相机Figure1.3CA-295airbornecamera全球鹰无人机搭载的EO/IR载荷是一种具有广域侦察、立体成像、目标跟踪等功能的长焦距、双波段的航空相机。该相机使用小面积探测器可实现每秒30帧的步进凝视成像。相机的全反式光学系统安装在两轴框架的内框架中，通过控制两轴稳定框架与快反镜可保证精确的视轴指向[24,25]。全球鹰EO/IR载荷的实物图如图1.4所示。4
【参考文献】：
期刊论文
[1]深度学习在目标视觉检测中的应用进展与展望[J]. 张慧,王坤峰,王飞跃. 自动化学报. 2017(08)
[2]基于合成核SVM的多波束海底声图像底质分类研究[J]. 徐超,李海森,王川,赵先龙. 地球物理学进展. 2014(05)
[3]图像去雾的最新研究进展[J]. 吴迪,朱青松. 自动化学报. 2015(02)
[4]国外航空侦察相机的发展情况[J]. 李波,孙崇尚,田大鹏,王昱棠,黄厚田. 现代科学仪器. 2013(02)
[5]国外传输型航空相机的发展现状与展望[J]. 许永森,田海英,惠守文,董斌,丁亚林. 光机电信息. 2010(12)
[6]基于SHDOM经验方程和基于同步实测光谱数据的遥感影像邻近效应校正算法对比研究[J]. 王倩,陈雪,马建文,陈建平. 光学学报. 2010(11)
[7]改进投票策略的多类SVM及在故障诊断中应用[J]. 吴德会. 系统工程与电子技术. 2009(04)
[8]《航空相机技术》专题文章导读[J]. 丁亚林. 光学精密工程. 2008(12)
[9]国外航空侦察相机的发展[J]. 刘明,修吉宏,刘钢,翟林培. 电光与控制. 2004(01)
[10]用蒙特-卡罗方法计算大气点扩散函数[J]. 徐希孺,王平荣. 遥感学报. 1999(04)
博士论文
[1]基于数字高程模型的高空远距离航空相机对地目标定位技术研究[D]. 乔川.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2019
[2]全景式航空遥感器焦平面组件TDI方向标定方法研究[D]. 张健.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[3]基于视觉感知的无人机目标识别与跟踪技术研究[D]. 王海罗.北京理工大学 2015
[4]基于大气物理特征的光学图像退化及补偿技术研究[D]. 陶叔银.浙江大学 2014
[5]基于多波段光学成像及链路优化的微弱目标探测技术研究[D]. 赵巨峰.浙江大学 2013
硕士论文
[1]航拍地面目标检测算法研究[D]. 刘松松.北京工业大学 2016
[2]基于大气散射模型的雾霾天道路图像清晰化[D]. 朱瑜辉.北京工业大学 2010
本文编号：3114786
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