多模式融合下的海洋溢油高光譜成像油種識(shí)別方法

萬(wàn)劍華，韓仲志,*，宋欣欣，劉　杰

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)學(xué)院，山東 青島　266580；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，山東 青島　266109；3.青島出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東 青島　266001)

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多模式融合下的海洋溢油高光譜成像油種識(shí)別方法

萬(wàn)劍華1，韓仲志1,2*，宋欣欣3，劉杰2

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)學(xué)院，山東 青島266580；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，山東 青島266109；3.青島出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東 青島266001)

為利用不同油種的發(fā)光特性來(lái)探測(cè)海洋溢油，通過高光譜成像儀，在兩種照明模式下采集了6種溢油油種的高光譜圖像。基于33個(gè)波段構(gòu)建了波段均值、波段差、波段比和歸一化波段比4個(gè)輻射指數(shù)，提出了基于Fisher和PCA的模型共識(shí)的溢油高光譜特征選擇方法，采用RBF-SVM模型對(duì)油種進(jìn)行識(shí)別。比較發(fā)現(xiàn)，本文構(gòu)建的基于光源混合、波段運(yùn)算和模型共識(shí)的多模式融合方法，從不同側(cè)面提高了模型的溢油識(shí)別能力，識(shí)別率達(dá)到了99.1%以上，比單一方法提高了10%以上。結(jié)果表明，多模式融合有效提高了海洋溢油的識(shí)別率。

高光譜成像；光源融合；波段指數(shù)；模型共識(shí)；油種識(shí)別

*Corresponding Author,E-mail:hanzhongzhi@qau.edu.cn

1　引　　言

近年來(lái)，海洋溢油事故頻發(fā)。對(duì)溢油油種進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的分析和鑒別，確定責(zé)任歸屬，采取合適的應(yīng)急響應(yīng)，是一項(xiàng)復(fù)雜而具挑戰(zhàn)性的工作。現(xiàn)行的溢油鑒別[1]，多是以液相色譜/質(zhì)譜分析為代表的實(shí)驗(yàn)室化學(xué)鑒別手段，雖然能夠?qū)τ头N精確解析，但存在檢測(cè)速度慢、代價(jià)高的缺點(diǎn)。近年來(lái)，光譜分析技術(shù)[2-3]成為溢油鑒別的新興手段，特別是近紅外光譜(NIR)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于石油及其制品的組分預(yù)測(cè)中。……