利用柔性注意力分割模型的X頻段航海雷達圖像海面溢油檢測*

周 慧,嚴鳳龍,褚 娜,陳明華,劉振宇

(大連東軟信息學院 a.軟件學院;b.計算機學院,遼寧 大連 116023)

0 引 言

目前全球海運業(yè)的快速發(fā)展,因碰撞導致的溢油事故頻發(fā),非法排污、管道破裂頻發(fā)也增加了海上交通環(huán)境中石油泄漏的風險[1]。海上漏油呈現(xiàn)一種全球現(xiàn)象,無論是在開闊水域還是近海,都是重大環(huán)境污染問題[2]。海面溢油快速有效檢測對海上交通安全、搜救、應急響應、修復海洋環(huán)境等具有重要意義。

傳統(tǒng)的海面溢油監(jiān)測方式為航拍或者實地調(diào)查,但是這種方法需要投入大量的人力物力。在過去幾十年,衛(wèi)星遙感、雷達等技術手段常用于檢測和鑒定溢油事故或海上溢油污染。目前合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是常見的有效監(jiān)視溢油的衛(wèi)星遙感工具,采用模式識別技術、模糊邏輯法或是神經(jīng)網(wǎng)絡識別技術識別暗區(qū)是否為油膜[3],但需要事先知道溢油地點,有一定的局限性,且使用成本較高。

海洋雷達由于其高時空分辨率逐漸發(fā)展為海洋遙感傳感器[4]。與激光熒光、光學傳感器和合成孔徑雷達等需要專用設備或昂貴的衛(wèi)星圖像的溢油檢測方法相比,船用雷達廣泛安裝在船舶上,可以在較低成本下獲得遙感數(shù)據(jù)且方便快捷。在海洋雷達圖像中,溢油區(qū)域的后向散射信號強度比鄰近水域弱,這種現(xiàn)象可用于檢測溢油[5]。目前的航海雷達溢油識別方法包括專家解譯、C-V 水平集方法、閾值法等。其中,專家解譯[6]是采用人工標繪的方法,選出油膜信息,其手……