王晓辉，胡玉新，吕鹏

(1 中国科学院大学，北京 100049；2 中国科学院空天信息创新研究院 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室，北京 100094)( 2019年11月14日收稿； 2020年2月17日收修改稿)

高分四号(GF-4)卫星是中国2015年发射的一颗地球静止轨道对地观测遥感卫星，作为目前世界上分辨率最高的地球同步轨道光学遥感卫星，GF-4卫星光学相机星下点空间分辨率优于50 m，具有空间分辨率高、时间分辨率高、覆盖范围广等特点[1-2]。基于上述优点，可以利用GF-4卫星对海上运动舰船目标进行连续、近实时检测，获取其行驶航迹，这对海洋船舶管理、渔业安全监督和打击海洋犯罪等方面具有重要意义[3]。

然而，由于大型舰船涂装颜色通常较暗，尽管GF-4卫星遥感图像的分辨率为50 m，但是在GF-4卫星遥感图像中仍然无法看到舰船本身，只能看到舰船在运动过程中形成的尾迹。因此，利用GF-4卫星遥感图像进行舰船检测实际上是对海上舰船在运动过程中形成的尾迹进行检测。目前，主流的光学遥感图像目标检测算法主要有：基于灰度统计特征的检测方法、基于深度学习的检测方法和基于视觉注意机制的检测方法等。基于灰度统计特征的方法[4-7]利用舰船或其尾迹灰度明显大于海面灰度的特点进行检测，但是该方法容易受到云的干扰，造成虚警或漏检，因此并不适用；基于深度学习的目标检测方法[8-10]通过提取目标的纹理和几何特征进行检测，但是GF-4卫星图像中舰船尾迹的纹理和几何特征很少，且会随舰船运动速度、方向和风力、风向不断变化，因此并不适用；……