【CN109993087A】一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法【专利】

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一种光学遥感图像船舶检测方法[发明专利]

专利名称：一种光学遥感图像船舶检测方法
专利类型：发明专利
发明人：周海峰,卢其炎,熊超,王荣杰,陈景锋,陈清林,王佳,宋佳声,吴金地,张兴杰,林忠华,陈雨菡
申请号：CN201910235152.2
申请日：20190327
公开号：CN109948571A
公开日：
20190628
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种光学遥感图像船舶检测方法，首先获取具有高空间分辨率的遥感图像，并进行灰度以及平滑滤波处理；接着创建观察模型，利用分层贝叶斯模型将船舶检测问题转化为简单的去噪声问题；然后进行分层贝叶斯模型先验估计；最后采用贝叶斯推理估计目标值。

本发明可以解决复杂背景光谱应用的的局限性，也可以解决利用神经网络学习的前期的大量准备工作问题。

申请人：集美大学
地址：361021 福建省厦门市集美区银江路185号集美大学
国籍：CN
代理机构：福州元创专利商标代理有限公司
代理人：蔡学俊
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以遥感夜间灯光数据为基础的西北太平洋秋刀鱼渔船识别

鱿钓、灯光舷提网、灯光围网、灯光罩网等。 [7-8] 鉴于西北太平洋公海巨大的渔业开发潜力，该海域已经发展成为我国远洋渔业投入渔船规模较大的海域之一[9]。目前我国在该海域进行灯光鱿钓的渔船保持在185艘左右，年产量稳定在5万 t左右[10]；进行灯光围网捕捞日本鲭的渔船数量为80艘左右；开始开发西北太平洋的秋刀鱼资源后，我国秋刀鱼渔船从2012年的5艘增加到2016 年的60艘。 [11] 2015年7月10日北太平洋渔业委员会(NPFC)成立后， [12] 欲制定相关渔业资源的捕捞配额管理措施，西北太平洋公海的渔船数量将会受到控制。因此开发一种夜间灯光渔船识别方法可以为我国西北太平洋远洋渔业资源的开
田浩1，刘阳1*，田永军1，刘世刚1，闫鲁鑫1，陈冠宇1，李建超1，李渊2，林龙山2
(1. 中国海洋大学水产学院，渔业海洋学研究室，山东青岛 266003； 2. 自然资源部第三海洋研究所，福建厦门 361005)
摘要：研究和开发利用大洋性生物资源是实现我国海洋渔业可持续发展的重大战略需
选的北太平洋渔业委员会(NPFC)渔船列表数据对识别结果进行验证。结果显示，本研究
所用的夜间灯光渔船识别方法可以精确识别西北太平洋密集作业及外围分散作业的秋刀
鱼渔船。以此为基础可以有效地分析秋刀鱼渔场的时空变动。结合美国国家海洋和大气
管理局(NOAA)提供的海表温度(SST)数据绘制等温线，进一步分析作业渔场的时空变
目前国内外对于利用卫星数据提取夜间灯光渔船的研究较少，Kiyofuji等[15]利用夜间灯光影像研究了日本海区域太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)的迁移路线和渔场位置的变化； Waluda等利 [16] 用卫星遥感数据对东太平洋夜间灯光鱿钓船进行了提取，并分析了渔船的位置和数量；Elvidge等设 [17] 计了基于DNB数据的近海渔船自动识别算法，并以此方法提取了印度尼西亚海域的灯光渔船，探讨了爪哇海2014年8— 10月的渔船动态；Liu等发 [18] 现VIIRS DNB数据可以很好地识别日本周围捕捞秋刀鱼和鱿鱼的夜间灯光渔船；Yamaguchi等提 [19] 出了利用DNB图像的辐射值和波长3.7 μm处的亮温值排除夜间灯光渔船提取中云层干扰的方法，以此为基础预测了南海渔船交通密度，之后又研究了南海渔业和岛屿活动的时间变化；Cozzolino等提 [20] 出了一种基于灰度值转换的阿根廷鱿钓船的识别算法，并识别了阿根廷专属经济区其他国家的非法鱿钓船；Syah等利 [21] 用最大熵模型和遥感数据预测了太平洋秋刀鱼的潜在渔场；Syarifudin 等利 [22] 用VIIRS-DNB夜间灯光数据研究了骨湾水域中远洋渔业捕捞船的分布模式、捕捞活动指数和规划手段；张思宇基 [23] 于VIIRS DNB卫星数据提取了南海夜间渔船作业点信息，采用重点渔场分析策略，分析了南海夜间灯光渔场的月季动态变化，从点、面、区域多个维度，动静结合地分析了渔场时空动态变化规律以及南海周边国家和地区夜间灯光捕捞的时空变化规律；郭刚刚等在 [24] Elvidge的基础上提出了利用最大熵阈值分割方法来提取DNB夜间灯光图像中的夜间围网渔船，并分析了日本鲭渔船的作业

秋刀鱼舷提网集鱼方法的研究

秋刀鱼舷提网集鱼方法的研究郁岳峰;张勋;黄洪亮;徐宝生;王明彦【期刊名称】《浙江海洋学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(025)002【摘要】秋刀鱼舷提网属船浮敷式灯诱敷网,利用集鱼灯诱集鱼群至网中,起网捕捞.因此,集鱼效果的好坏对秋刀鱼生产有十分重要的影响,而集鱼效果与集鱼方法有直接关系.在2003-2004年生产和研究的基础上,对舷提网集鱼方法进行了探讨和分析,并总结了一套集鱼方法.【总页数】3页(P154-156)【作者】郁岳峰;张勋;黄洪亮;徐宝生;王明彦【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室,上海,200090;中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室,上海,200090;中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室,上海,200090;中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室,上海,200090;中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室,上海,200090【正文语种】中文【中图分类】S973.4【相关文献】1.秋刀鱼舷提网渔具设计的研究 [J], 张勋;郁岳峰;黄洪亮;徐宝生;王明彦2.日本称国外渔船公海捕捞秋刀鱼导致日本近海捕捞产量下降 2016年日本秋刀鱼舷提网渔船总产量剧减至10．9×10^4t [J], ;3.秋刀鱼舷提网设备及改装研究 [J], 张勋;徐宝生;郁岳峰;黄洪亮;王明彦4.基于海上实测的秋刀鱼舷提网沉降和提升性能研究 [J], 石永闯;朱清澄;花传祥;张衍栋5.秋刀鱼舷提网渔具性能模型试验与海上实测\r结果的比较评估 [J], 石永闯;朱清澄;花传祥;张衍栋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种基于船位数据提取灯光敷网网次数的方法[发明专利]

专利名称：一种基于船位数据提取灯光敷网网次数的方法专利类型：发明专利
发明人：韩海斌,方舟,张衡,杨超,刘思源,商宸
申请号：CN202111392547.7
申请日：20211119
公开号：CN113987838A
公开日：
20220128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于船位数据提取灯光敷网网次数的方法，在捕捞作业状态下，基于船位数据比较单位时间速度差的大小，进行网次数提取验证，判断公式：且tn2‑tn1≥m在处于捕捞状态条件下，某点单位时间速度差均大于前后单位时间速度差，则该单位时间可能存在网次，相邻两网次之间存在一定时间间隔，V为船舶速度，T为单位时间，tmin为远洋平台接收VMS数据最小时间间隔，tmax为远洋平台接收VMS数据最大时间间隔，m为相邻两网次之间最小时间间隔，tn为存在网次的时间段。

本发明能基于船位数据比较捕捞状态下单位时间速度差的大小，进行网次数提取验证，使其能够适用于从长时间间隔的远洋平台数据进行网次数提取验证。

申请人：上海海洋大学,中国水产科学研究院东海水产研究所
地址：201306 上海市浦东新区沪城环路999号
国籍：CN
代理机构：上海申浩律师事务所
代理人：张洁
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一种光学遥感卫星图像的舰船检测装置及方法[发明专利]

专利名称：一种光学遥感卫星图像的舰船检测装置及方法专利类型：发明专利
发明人：李林,高颖,郭树权
申请号：CN202011093587.7
申请日：20201014
公开号：CN112347857B
公开日：
20220419
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种光学遥感卫星图像的舰船检测装置及方法，属于光学遥感卫星图像自动化处理和算法硬件加速领域；该装置包括图像处理模块、存储模块、数据输入模块、总线协议转换模块以及数据输出模块，该方法包括以下步骤：光学遥感卫星图像预处理，删减第一层网络的输入通道数；融合BN归一化处理模块；网络参数重排序；图像处理模块进行舰船检测，主要用于解决在轨卫星带宽利用率低的问题，本发明具有检测精度高、检测速度快、运行功耗低的特性，能够快速剔除海量光学遥感卫星图像中的无效数据，大幅提升卫星数传带宽利用率。

申请人：燕山大学
地址：066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街438号
国籍：CN
代理机构：石家庄众志华清知识产权事务所(特殊普通合伙)
代理人：张建
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一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法[发明专利]

专利名称：一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法专利类型：发明专利
发明人：刘阳,田浩,田永军,叶振江,孙鹏,李建超,于海庆,刘世刚,闫鲁鑫,陈冠宇,张弛
申请号：CN201910220743.2
申请日：20190322
公开号：CN109993087A
公开日：
20190709
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法，包括数据预处理，地理位置查找表文件、几何校正、研究区域裁剪、Lee滤波降噪、移除闪电4个步骤。

计算峰值中值指数；阈值选取及验证；秋刀鱼渔船提取。

本发明的有益效果是以夜间的DNB数据，通过数据预处理，计算中值峰值指数，再通过阈值分割对秋刀鱼渔船进行提取，提取的渔船经过验证之后可以为掌握西北太平洋秋刀鱼渔船数量以及渔场的时空变动提供实时有效的数据。

申请人：中国海洋大学
地址：266003 山东省青岛市市南区鱼山路5号
国籍：CN
代理机构：北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李宏伟
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秋刀鱼船集鱼灯控制系统设计

∗ 收稿日期:２０１８－０８－０６作者简介:冯木易(１９７３－) ꎬ男ꎬ湖北武汉人ꎬ高级工程师ꎬ在读硕士研究生ꎬ主要从事电气设计与研究工作ꎮ 通讯作者:单海校(１９７３－) ꎬ男ꎬ浙江宁波人ꎬ硕士研究生导师ꎬ研究方向:船舶电气自动化ꎮ
��１０３��
设计与开发２０１８年第５期 (第３１卷ꎬ总第１５７期) ��机械研究与应用��
ＬＥＤ灯近年来被广泛用于秋刀鱼船的集鱼灯ꎬ ＬＥＤ灯的辐射频率由特性单一频率决定ꎬ恰能发出特定波长范围的单色辐射ꎬ非常有利于秋刀鱼船集鱼作业ꎮ ＬＥＤ灯发光效率高ꎬ一盏１００Ｗ的ＬＥＤ灯相当于一盏５００Ｗ的白炽灯ꎬ节省电能[１０] ꎬ能够悬挂更多的集鱼灯ꎬ提高海面诱鱼效果ꎮ
ＤｅｓｉｇｎｆｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅＳａｕｒｙＳｈｉｐＡｔｔｒａｃｔｉｎｇＬａｍｐｓＦＥＮＧＭｕ－ｙｉꎬ ＳＨＡＮＨａｉ－ｘｉａｏ
( ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌ－ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ ＺｈｅｊｉａｎｇＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ＺｈｏｕｓｈａｎＺｈｅｊｉａｎｇ３１６０２２ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅｓａｕｒｙｈａｓｎａｔｕｒａｌｐｈｏｔｏｔａｘｉｓꎬ ｓｏｔｈｅｓａｕｒｙｓｈｉｐｈａｓｈｉｇｈｅｒｌｉｇｈｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ. Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅ￣ｍｅｎｔꎬ ａｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｔｒａｃｔｉｎｇｌａｍｐｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ. Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｐａｎｅｌꎬ ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ( ＰＬＣ) ꎬ ｔｈｅｍａｎｕａｌｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｂｏａｒｄꎬ ＨＭＩｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎꎬ ａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｔｉｇｈｔｊｕｎｃｔｉｏｎｂｏｘꎬ ｅｔｃ. ＴｈｅＰＬＣｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅａｔｔｒａｃｔｉｎｇｌａｍｐｓｓｙｓｔｅｍｓｏａｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｍｕｌｔｉｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓꎬ ａｎｄｍａｋｅｔｈｅａｔ￣ｔｒａｃｔｉｎｇｌａｍｐｃｏｎｔｒｏｌｂｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｄｉｖｅｒｓｅꎬ ｔｈｕｓｉｔｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｓａｕｒｙｆｉｓｈｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｓａｕｒｙꎻ ａｔｔｒａｃｔｉｎｇｆｉｓｈｌａｍｐꎻ ＰＬＣꎻ ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌꎻ ＨＭＩ

一种昼夜图像中的船舶检测和识别方法[发明专利]

专利名称：一种昼夜图像中的船舶检测和识别方法专利类型：发明专利
发明人：袁鑫,徐新,陈姚节,徐进
申请号：CN201910514333.9
申请日：20190614
公开号：CN110334703A
公开日：
20191015
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种昼夜图像中的船舶检测和识别方法，包括如下步骤：S1、利用光感元件探测不同时段船舶图像的照度，根据船舶图像的不同照度范围将其分成白天图像和夜间图像两类；
S2、针对白天图像，首先对所有出现在探测范围内的物体进行检测，然后从中筛选出船舶类物体；S3、针对夜间图像，首先检测夜间图像中的显著目标，从中筛选出船舶类物体；S4、基于筛选出的船舶类物体，获取当前视频帧中的所有船舶的实时位置和所属类别信息。

本发明的方法实现了船舶目标在全时段场景下的检测与识别，具有较好的鲁棒性。

申请人：武汉科技大学
地址：430081 湖北省武汉市青山区和平大道947号
国籍：CN
代理机构：杭州宇信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王健
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910220743.2
(22)申请日 2019.03.22
(71)申请人中国海洋大学
地址 266003 山东省青岛市市南区鱼山路5
号
(72)发明人刘阳　田浩　田永军　叶振江　
孙鹏　李建超　于海庆　刘世刚　
闫鲁鑫　陈冠宇　张弛　
(74)专利代理机构北京汇捷知识产权代理事务
所(普通合伙) 11531
代理人李宏伟
(51)Int.Cl.
G06K 9/00(2006.01)
G06K 9/40(2006.01)
G06K 9/42(2006.01)
(54)发明名称
一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔
船的方法
(57)摘要
本发明公开了一种利用遥感夜间灯光数据
识别秋刀鱼渔船的方法，包括数据预处理，地理
位置查找表文件、几何校正、研究区域裁剪、Lee
滤波降噪、移除闪电4个步骤。

计算峰值中值指
数；阈值选取及验证；秋刀鱼渔船提取。

本发明的
有益效果是以夜间的DNB数据，通过数据预处理，
计算中值峰值指数，再通过阈值分割对秋刀鱼渔
船进行提取，提取的渔船经过验证之后可以为掌
握西北太平洋秋刀鱼渔船数量以及渔场的时空
变动提供实时有效的数据。

权利要求书2页说明书5页附图1页CN 109993087 A 2019.07.09
C N 109993087
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109993087 A
1.一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
(1)数据预处理，包括地理位置查找表文件、几何校正、研究区域裁剪、Lee滤波降噪、移除闪电4个步骤；
(2)计算峰值中值指数SMI；
(3)阈值选取及验证；
(4)秋刀鱼渔船提取。

2.按照权利要求1所述一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法，其特征在于：所述步骤(1)中数据预处理：
①GLT几何校正
DNB数据以HDF5格式存储，包括一个数据文件和一个几何定位文件，首先加载Radiance 图像数据和Longitude、Latitude定位文件，之后在Build GLT工具中利用longitude和latitude波段构建地理参考表文件，投影信息都选择GeographicLat/Lon，WGS-84，输出像元大小选择默认，旋转角度Rotation为0，最后在Georeferencefrom GLT工具中利用构建好的GLT文件校正Radiance数据，使每一像元的辐射值对应其经纬度坐标；
②研究区域裁剪
裁剪研究区域的DNB图像进行秋刀鱼夜间灯光渔船的识别提取；
③Lee滤波降噪
用Lee滤波对DNB数据进行降噪处理，在减少白噪声影响的同时保持DNB夜间图像的细节；
④移除闪电
DNB数据中闪电为宽度超过16行的水平发光条带，在ArcGIS中构建掩膜将DNB图像中的闪电去掉，提高渔船检测精度。

3.按照权利要求1所述一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法，其特征在于：所述步骤(2)中计算峰值中值指数：
SMI图像的处理包含像元值放大、中值滤波、计算SMI指数3个步骤
①像元值放大
将DNB图像的像元辐射值统一放大109倍；
②中值滤波
采用3×3中值滤波器对放大后的图像进行中值滤波处理，将每个像元的辐射值以其周围8个像元的中值来代替，达到将放大后的DNB图像平滑处理的目的；
③计算SMI指数
在ArcGIS中利用Map Algebra工具将放大109倍后的DNB图像与中值滤波处理后的图像做差得到SMI图像，此时每一个发光像元与背景像元之间的差异都被进一步放大，减少了秋刀鱼渔船灯光被散射带来的识别误差，SMI图像中的像元辐射值即为SMI指数。

4.按照权利要求1所述一种利用遥感夜间灯光数据识别秋刀鱼渔船的方法，其特征在于：所述步骤(3)中阈值选取及验证：
①阈值选取
提取SMI图像中每个像元的SMI指数做散点图可以发现背景像元呈密集云状排列，而代
2。