基于可见光遥感图像的舰船速度检测方法

摘要

本发明公开了一种基于可见光遥感图像的舰船速度检测方法，利用可见光遥感图像进行舰船速度检测，其实现步骤如下，（1）获取可见光遥感图像；（2）对图像做预处理；（3）获取舰船尾迹灰度值矩阵；（4）获取舰船尾迹频率周期；（5）检测舰船速度；（6）计算机输出舰船速度。本发明中利用舰船尾迹频率周期与舰船速度的对应关系，采用舰船尾迹灰度矩阵提取与最小化计算相结的方法获取舰船速度。本发明可用于海洋监控领域中对舰船速度的监控，可以提高舰船速度检测精度，降低系统复杂度，提高实时性。

主权项

基于可见光遥感图像的舰船速度检测方法，包括如下步骤：(1)获取可见光遥感图像：1a)计算机读取一幅由遥感卫星拍摄的可见光遥感图像的数据；1b)将可见光遥感图像以p(N,M)矩阵形式存储在电脑内存中；其中，N和M分别代表可见光遥感图像在水平方向和垂直方向上的像素数；(2)对图像做预处理：2a)旋转可见光遥感图像，获得矫正后的可见光遥感图像；2b)用横向量[1/3 1/3 1/3]对矫正后的可见光遥感图像做卷积，获得滤波后的可见光遥感图像矩阵；(3)获取舰船尾迹灰度值矩阵：将滤波后的可见光遥感图像矩阵左乘中间项为1的1*N阶矩阵，获得舰船尾迹灰度值矩阵，其中，N表示可见光遥感图像矩阵在水平方向上的像素数；(4)获取舰船尾迹频率周期：将舰船尾迹灰度值矩阵带入差值函数公式中，提取差值函数最小时所对应的舰船尾迹频率周期；所述的差值函数公式如下：$R\left(w\right)={\Sigma }_{x=1}^{x=N}{[U(1,x)-cos(x*w)-sin(x*w)]}^2$其中，R(w)表示以w为变量的差值函数公式，w表示舰船尾迹频率周期，x表示灰度值矩阵的横坐标变量，表示x在1～N范围内的一维离散积分，N表示滤波后的可见光遥感图像在垂直方向上的像素数，U表示舰船尾迹灰度值矩阵,cos表示余弦函数，sin表示正弦函数，*表示相乘操作；(5)检测舰船速度：将舰船尾迹频率周期带入下式，获取可见光遥感图像中舰船速度：$V=\sqrt{\frac{w*p*g}{4{\pi }^2}}$其中，V表示舰船速度，w表示舰船尾迹频率周期,p表示可见光遥感图像的分辨率,g表示重力加速度，*表示相乘操作；(6)计算机输出舰船速度。