(19)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 202210217237.X (22)申请日 2022.03.07 (71)申请人 中国科学院空天信息创新研究院 地址 100094 北京市海淀区邓庄南路9号 (72)发明人 李正强　侯梦雨　谢一凇　乔瑞　 谢艳清　伽丽丽　史正　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 杨明月 (51)Int.Cl. G06V 20/13(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G01N 21/21(2006.01) G01V 8/10(2006.01)G01W 1/00(2006.01) (54)发明名称 综合空间及光谱特征的多角度偏振卫星云 检测方法 (57)摘要 本发明提供一种综合空间及光谱特征的多 角度偏振卫星云检测方法， 包括： 获取多角度偏 振成像仪像元在N层角度下的观测数据； 根据多 角度偏振成像仪像元在每层角度下的观测数据， 根据多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应 的陆地云判识结果、 海洋云判识结果、 耀光海洋 云判识结果、 混合像元判识结果或者不确定像元 判识结果， 得到多角度偏振成像仪像元在每层角 度下对应的云检测结果， 确定多角度偏振成像仪 像元在N层角度下被识别为云的次数、 被识别为 晴空的次数和被识别为不确定像元的次数， 根据 多角度偏振成像仪像元在N层角度下被识别为云 的次数、 被识别为晴空的次数和被识别为不确定 像元的次数， 确定多角度偏振成像仪像元是否为 云。 权利要求书6页 说明书21页 附图3页 CN 114694035 A 2022.07.01 CN 114694035 A 1.一种综合空间及光谱特 征的多角度偏振卫星云检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取多角度偏振成像仪像元在N层角度下的观测数据； 根据多角度偏振成像仪像元在每层角度下的观测数据， 获取多角度偏振成像仪像元在 每层角度下对应的陆地云判识结果、 海洋云判识结果、 耀光海洋云判识结果、 混合像元判识 结果或者不确定像元判识结果， 根据所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的陆地 云判识结果、 海洋云判识结果、 耀光海洋云判识结果、 混合像元判识结果或者不确定像元判 识结果， 得到多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的云检测结果， 其中， 所述云检测结 果包括云、 晴空和不确定像元； 根据所述多角度偏振成像仪像元在每层角度 下对应的云检测结果， 确定所述多角度偏 振成像仪像元在N层角度下被识别为云的次数、 被识别为晴空的次数和被识别为不确定像 元的次数， 根据所述多角度偏振成像仪像元在N层角度下被识别为云的次数、 被识别为晴空 的次数和被识别为 不确定像元的次数， 确定所述多角度偏振成像仪像元 是否为云； 其中， 所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的陆地云判识结果是根据多角度 偏振成像仪像元在每层角度下对应的陆地蓝光通道反射率云判识结果、 陆地表观压强云判 识结果和陆地偏振虹云判识结果、 陆地反射率比值晴空判识结果、 陆地双通道标准差与平 均值差异云判识结果或者陆地近红外反射 率与最小值差异云判识结果确定的； 所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的海洋云判识结果是根据多角度偏振 成像仪像元在每层角度下对应的海洋近红外通道反射率云判识结果、 海洋 大气分子光学厚 度云判识结果、 海洋偏振虹云判识结果、 海洋反射率比值晴空判识结果、 海洋近红外标准差 云判识结果或者海洋近红外反射 率与最小值差异云判识结果确定的； 所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的混合像元判识结果是根据多角度偏 振成像仪像元在每层角度下对应的混合像元空间双通道标准差云判识结果确定的； 所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下对应的耀光海洋云判识结果是根据多角度 偏振成像仪像元在每层角度下对应的耀光线偏振度云判识结果或者耀光表观压强云判识 结果确定的。 2.根据权利要求1所述的综合空间及光谱特征的多角度偏振卫星云检测方法， 其特征 在于， 所述根据多角度偏振成像仪像元在每层角度下 的观测数据， 获取多角度偏振成像仪 像元在每层角度下对应的陆地云判识结果、 海洋云判识结果、 耀光海洋云判识结果、 混合像 元判识结果或者 不确定像元判识结果， 包括： 获取海陆标识数据， 根据所述海陆标识数据和所述多角度偏振成像仪像元在每层角度 下的观测数据， 确定所述多角度偏振成像仪像元在每层角度下的像元类别； 根据所述多角度偏振成像仪像元在每层角度 下的像元类别， 对每层角度 下的多角度偏 振成像仪像元 执行以下步骤： 在当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元类别为陆地像元的情况下， 若根据 所述 当前角度下的多角度偏振成像仪像元对应的陆地蓝光通道反射率云判识结果、 陆地表观压 强云判识结果、 陆地偏振虹云判识结果和陆地反射率比值晴空判识结果中至少一项判识结 果判定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元为云或者晴空， 则确定所述当前角 度下的多角度偏振成像仪像元的陆地云判识结果为云或者晴空， 否则确定所述当前角度下 的多角度偏振成像仪像元为 不确定像元；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114694035 A 2在当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元类别为海洋像元的情况下， 若根据 所述 当前角度下的多角度偏振成像仪像元对应的海洋近红外通道反射率云判识结果、 海洋 大气 分子光学厚度云判识结果、 海洋偏振虹云判识结果和海洋反射率比值晴空判识结果中至少 一项判识结果判定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元为云或者晴空， 则确定 所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的海洋云判识结果为云或者晴空， 否则确定所述 当前角度下的多角度偏振成像仪像元为 不确定像元； 在当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元类别为耀光海洋像元的情况下， 若根据 所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元对应的耀光线偏振度云判识结果和耀光表观压 强云判识结果中至少一项判识结果判定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元 为云， 则确定所述当前角度下 的多角度偏振成像仪像元 的耀光海洋云判识结果为云， 否则 确定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的不确定像元判识结果； 在所述当前角度 下的多角度偏振成像仪像元为不确定像元的情况下， 按照预设窗口大 小建立以所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元为中心的空间窗口， 确定所述空间窗口 包含的多个标识像元， 并执 行以下步骤： 在所述空间窗口的每一所述标识像元的像元类别为陆地像元的情况下， 确定所述当前 角度下的多角度偏振成像仪像元的类别是陆地像元， 若根据所述当前角度下的多角度偏振 成像仪像元对应的陆地双通道标准差与平均值差异云判识结果， 和， 陆地近红外反射率与 最小值差异云判识结果中的至少一项判识结果判定所述当前角度下的多角度偏振成像仪 像元的像元为云， 则确定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的陆地云判识结果为 云， 否则确定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元为 不确定像元； 在所述空间窗口的每一所述标识像元的像元类别为海洋像元的情况下， 确定所述当前 角度下的多角度偏振成像仪像元的类别是海洋像元， 若根据所述当前角度下的多角度偏振 成像仪像元对应的海洋近红外标准差云判识结果， 和， 海洋近红外反射率与最小值差异云 判识结果中的至少一项判识结果， 判定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的像元为 云， 则确定所述当前角度下 的多角度偏振成像仪像元 的海洋云判识结果为云， 否则确定所 述当前角度下的多角度偏振成像仪像元为 不确定像元； 在所述空间窗口中的标识像元的像元既包括海洋像元又包括陆地像元的情况下， 确定 所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的类别是混合像元， 若根据所述当前角度下的多 角度偏振成像仪像元对应的混合像元 空间双通道标准差 云判识结果， 判定所述当前角度下 的多角度偏振成像仪像元的像元为云， 则确定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元的 混合像元判识结果为云， 否则确定所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元为不确定像 元。 3.根据权利要求2所述的综合空间及光谱特征的多角度偏振卫星云检测方法， 其特征 在于， 所述当前角度下的多角度偏振成像仪像元对应的陆地蓝光通道反射率云判识结果通 过如下步骤得到： 获取当前角度下的多角度偏振成像仪像元最小观测天顶角的蓝光波段表观反射率数 据， 进行大气分子 散射校正； 通过蓝光通道反射率阈值法对当前角度下的多角度偏振成像仪像元进行云判识， 得到权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114694035 A 3