基于视频监控的桥梁防撞技术研究

发布时间：2020-10-12 05:06

　　 跨江跨海大桥的日益增多以及船舶也越来越往大型化发展的趋势对桥梁防撞技术提出了更高的要求。作为人工智能的一个分支,机器视觉的快速发展极大的提高了生产制造各个阶段的自动化程度。本文结合桥梁防撞的迫切需求和机器视觉相关技术,基于视频监控对桥梁防撞技术进行了研究,主要工作如下:详细分析了摄像机标定原理,基于海康威视摄像机,利用张正友棋盘标定法进行了摄像机标定,得出摄像机内外参数。结合帧间差分法与背景减除法各自的优缺点,采用三帧差分法与混合高斯背景差分法相结合的综合检测算法检测前景目标,根据前景目标外接矩形的面积、长宽比等几何信息,准确、实时、完整地检测出桥区运动船舶。提出基于虚拟航道的船舶偏航检测方法。根据三角形相似原理结合摄像机标定得到的内外参数矩阵,计算出虚拟航道端点图像像素坐标。利用OpenCV直线绘制函数和贝塞尔曲线在端点间分别构建出直线型和曲线型虚拟航道,检测船舶是否偏航。实验结果表明,本文采用的基于视频监控的桥梁防撞技术具有可行性和实用性,能够较为准确的检测出船舶以及是否偏航。
【学位单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U447;TN948.6
【部分图文】：

称为颜色空间，是一种对色彩的描述方式的属性，从而转换为用三维空间坐标来描述有 RGB、YUV、HSI 以及 CMY 等。本研彩模型为 YUV，不便于 OpenCV 处理，因型转换为最常见的 RGB 色彩模型。的原理是颜色的加法混色，叠加不同程度能够产生不同的颜色，最终获得白色，如为笛卡尔坐标系中的 X、Y、Z 轴，就得到 所示。在计算机中，R、G、B 三个颜色分 256 的立方，即 16777216 种颜色，即标准等发光体的显示上应用得最广泛。

图 2-2 RGB 颜色空间洲电视系统所采用的一种颜色编码方法，Y 表，UV 表示色度，具体包括色调和饱和度两部 和色度信号 U、V 是分离的，如果没有 U、V 示出来的图像就是黑白灰度图像。YUV 色彩模号的传输，与 RGB 视频信号传输相比，YUV 最宽。本研究采用的海康威视 DS-2CD3T10(D)-I YUV。式的图像无法直接用于OpenCV，因此需要将相转换公式如下[15]：B： = =

暨南大学硕士学位论文图像，因此需要圈定这部分图像，重点对其做处理分析。通过圈出感兴趣区域，可以限定检测范围，简化计算，缩短处理时间，加快处理速度，提高了图像处理的效率[16]。OpenCV 中简单常用的划定感兴趣区域的方法是将需要重点处理的某部分图像用一个已知左上角点坐标和长宽的矩形来定义，即相当于用一个矩形圈出感兴趣区域部分。如图 2-3，对原始图做 ROI 处理并提取出原始图中的感兴趣区域（ROI）部分。
【参考文献】

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本文编号：2837688