(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210671487.0 (22)申请日 2022.06.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114758254 A (43)申请公布日 2022.07.15 (73)专利权人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430074 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 王力哲　谌一夫　张笑寒　乐源　 严茜　胡萌志　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 戴棋钦 (51)Int.Cl. G06V 20/13(2022.01)G06V 10/44(2022.01) G06F 17/10(2006.01) G01C 13/00(2006.01) G01S 7/48(2006.01) G01S 17/88(2006.01) G01S 17/89(2020.01) 审查员 李旭梅 (54)发明名称 一种双波段无监 督水深反演方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种双波段无监督水深反演 方法及系统， 包括： 获取第一遥感影像， 通过边缘 检测算法获得遥感影像中的水陆边界点， 其中， 第一遥感影像为第一时刻的遥感影像； 在与水陆 边界点平行的方向上选取第一数量的像素点， 选 取与每个像素点的相邻像素 组成第一像素对， 其 中， 根据遥感影像的底质类型数量确定第一数 量； 在与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； 获取第二遥感影 像， 以相同的方式获得第二像素对和第二参考像 素； 根据第一像素对、 第一参考像素、 第二像素对 和第二参考像素通过双波段HOPE模型进行水深 反演， 获得第一遥感影像和第二遥感影像的水深 信息， 保证可以根据遥感影 像反演获得水深。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 114758254 B 2022.11.18 CN 114758254 B 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：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114758254 B 2， 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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114758254 B 3