系统工程与电子技术 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (5): 1432-1442.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.06

• 电子技术 • 上一篇    

高光谱卫星舰船目标检测效能分析与建模研究

孙文1, 程娟2, 王一豪2,*, 曹开臣1, 葛萌萌1, 黄刘1, 张耿2   

  1. 1. 中国电子科技集团公司第十研究所, 四川 成都 610036
    2. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
  • 收稿日期:2024-09-23 出版日期:2025-06-11 发布日期:2025-06-18
  • 通讯作者: 王一豪
  • 作者简介:孙文 (1987—), 男, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为效能评估、目标检测跟踪、人工智能
    程娟 (1992—), 女, 助理研究员, 博士, 主要研究方向为定量遥感建模、高光谱数据处理
    王一豪 (1989—), 男, 助理研究员, 博士研究生, 主要研究方向为高光谱遥感数据处理、高光谱相机数字模型
    曹开臣 (1981—), 男, 研究员, 硕士, 主要研究方向为体系建模、人工智能信息处理
    葛萌萌 (1996—), 女, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为效能评估、人工智能信息处理
    黄刘 (1990—), 男, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为人工智能信息处理
    张耿 (1984—), 男, 研究员, 博士, 主要研究方向为高光谱遥感影像处理应用、干涉光谱复原、计算机视觉

Effectiveness analysis and modeling of ship target detection utilizing hyperspectral remote sensing satellites

Wen SUN1, Juan CHENG2, Yihao WANG2,*, Kaichen CAO1, Mengmeng GE1, Liu HUANG1, Geng ZHANG2   

  1. 1. The 10th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Chengdu 610036, China
    2. Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, Xi'an 710119, China
  • Received:2024-09-23 Online:2025-06-11 Published:2025-06-18
  • Contact: Yihao WANG

摘要:

高光谱卫星效能评估是高光谱遥感卫星发展的重要内容, 对高光谱遥感卫星设计、研制和在轨性能监测具有很强的现实意义。效能分析与建模是开展高光谱遥感卫星效能评估工作的第一步, 针对此问题, 首先介绍典型星载高光谱遥感成像仪, 其次解析高光谱目标检测效能指标, 并且深入分析影响高光谱遥感卫星舰船目标检测效能的关键因素。同时, 对舰船目标检测效能的影响因素进行量化, 以目标发现概率为例, 构建目标检测效能模型框架, 并且采用两种公开的舰船目标数据集分别开展实验分析与模型验证, 表明了模型构建的合理性及有效性, 对高光谱卫星舰船目标检测效能评估具有重要意义。

关键词: 遥感, 高光谱卫星, 舰船检测, 影响因素, 效能评估

Abstract:

The effectiveness evaluation of hyperspectral satellites is an important part of hyperspectral remote sensing satellites development, holding significant practical implications for their design, development, and in-orbit effectiveness monitoring. Effectiveness analysis and modeling serve as the initial step in conducting an effectiveness evaluation of hyperspectral remote sensing satellites. To tackle this issue, firstly, typical spaceborne hyperspectral remote sensing imagers is introduced. Then, the effectiveness indicators for hyperspectral target detection is dissected and a deep analysis of the key factors is conducted that influence the effectiveness of hyperspectral satellite-based ship target detection. Meanwhile, the factors that impact the effectiveness of ship target detection are quantified. Taking the target detection probability as an example, a framework for the target detection effectiveness model is established. Subsequently, experimental analysis and model validation are performed using two publicly available ship target datasets, respectively, demonstrating the rationality and validity of the constructed model. This work holds significant importance for evaluating the effectiveness of hyperspectral satellite-based ship target detection.

Key words: remote sensing, hyperspectral satellite, ship detection, influencing factors, effectiveness evaluation

中图分类号: