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专利号: 2022106714870
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双波段无监督水深反演方法,其特征在于,包括:

获取第一遥感影像,通过边缘检测算法获得所述第一遥感影像中的水陆边界点,其中,所述第一遥感影像为第一时刻的遥感影像;

在与所述水陆边界点平行的方向上选取第一数量的像素点,选取与每个所述像素点的相邻像素组成第一像素对;

在与所述水陆边界点垂直的方向上选取第二数量的像素点,作为第一参考像素,其中,根据所述第一遥感影像的尺寸和分辨率确定所述第二数量;

获取第二遥感影像,以与针对所述第一遥感影像相同的方式获得第二像素对和第二参考像素,其中,所述第二遥感影像为第二时刻的遥感影像;

根据所述第一像素对、所述第一参考像素、所述第二像素对和所述第二参考像素通过双波段HOPE模型进行水深反演,获得所述第一遥感影像的水深信息,其中,根据所述第一像素对获得所述第一遥感影像中蓝绿波段的第一单位向量;根据所述第一参考像素获得所述第一遥感影像的扩散衰减系数的第一蓝绿波段比;根据所述第二像素对获得所述第二遥感影像中蓝绿波段的第二单位向量;根据所述第二参考像素获得所述第二遥感影像的扩散衰减系数的第二蓝绿波段比;根据所述第一单位向量、所述第二单位向量、所述扩散衰减系数的第一蓝绿波段比和所述扩散衰减系数的第二蓝绿波段比构建反演公式,以获得所述水深信息,其中,基于所述双波段HOPE模型处理所述第一单位向量、所述第二单位向量、所述扩散衰减系数的第一蓝绿波段比和所述扩散衰减系数的第二蓝绿波段比,构建代价函数;求解所述代价函数的最小值,获得最小代价,其中,所述最小代价包括特定中心波长的粒子的后向散射系数,所述后向散射系数包括所述第一时刻的所述后向散射系数和所述第二时刻的所述后向散射系数;将所述第一时刻和所述第二时刻的所述后向散射系数代入所述双波段HOPE模型中,获得所述水深信息。

2.根据权利要求1所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,所述根据所述第一像素对获得所述第一遥感影像中蓝绿波段的第一单位向量包括:通过下述公式计算所述第一单位向量:

其中, 表示所述第一单位向量, 表示所述第一单位向量与底质参数数量积之和,n表示所述第一像素对的数量。

3.根据权利要求1或2所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,所述求解所述代价函数的最小值,获得最小代价包括:对所述代价函数中的未知参数设立约束区间;

在所述未知参数的所述约束区间内,使用最小二乘法求解所述代价函数的最小值,获得所述最小代价。

4.根据权利要求3所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,所述在所述未知参数的所述约束区间内,使用最小二乘法求解所述代价函数的最小值,获得所述最小代价包括:使用下述公式通过所述最小二乘法计算获得所述最小代价:

其中, 表示所述代价函数的所述最小值, 表示在所述第一时刻传感器接收到的辐亮度观测值, 表示在所述第一时刻所述传感器接收到的辐亮度模拟值,表示所述第一时刻的所述未知参数, 表示所述第二时刻的所述未知参数。

5.根据权利要求4所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,所述将所述第一时刻和所述第二时刻的所述后向散射系数代入所述双波段HOPE模型中,获得所述水深信息包括:使用下述公式计算所述水深信息:

其中,z表示所述水深信息, 、 和 分别表示由所述第一单位向量、所述第二单位向量、所述扩散衰减系数的第一蓝绿波段比和所述扩散衰减系数的第二蓝绿波段比计算的系数。

6.根据权利要求1所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,在所述根据所述第一像素对、所述第一参考像素、所述第二像素对和所述第二参考像素通过双波段HOPE模型进行水深反演,获得所述第一遥感影像的水深信息之前,还包括:对单波段HOPE模型进行双波段变换;

将双波段变换后的所述单波段HOPE模型通过向量相加的方式变换为所述双波段HOPE模型。

7.根据权利要求1所述的双波段无监督水深反演方法,其特征在于,所述在与所述水陆边界点平行的方向上选取第一数量的像素点,选取与每个所述像素点的相邻像素组成第一像素对包括:获取在所述第一遥感影像中的海底底质类型数量,根据所述海底底质类型数量确定所述第一数量,其中,所述第一数量与所述海底底质类型数量呈正相关关系。

8.一种双波段无监督水深反演系统,其特征在于,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现权利要求1‑7任一所述的双波段无监督水深反演方法。