基于图像的船舶水尺自动检测系统设计

发布时间：2024-06-14 20:21

　　基于图像的船舶水尺自动检测系统是一项全新的技术,它将机器视觉引入船舶水尺计重领域。传统船舶水尺读数基本上是采用人眼观测的方式,但由于该方法存在主观因素、观测过程数据无法记录、观测点少等原因,容易导致船方、港方以及第三方之间对水尺读数产生争执。基于图像的水尺自动检测系统的水尺读数仅与水尺视频有关,不仅有最终读数还有连续波动值,读数后期可追溯。该技术将水尺波动视频转化为读数波动曲线,提高了船舶水尺读数的客观性、精确度、科学性。本文首先研究了船舶水尺自动检测系统的框架设计,围绕图像采集、无线传输和图像处理模块设计了系统的硬件和软件框架。硬件平台包括图像采集系统,无线传输模块,稳定采集支架,软件平台包括开发框架,视频解码库,深度学习框架,图像处理库。之后从边缘检测、颜色特征、深度学习三个角度研究了船舶吃水线检测算法,分析了边缘检测原理和局部导数算子检测水线的过程;在颜色特征角度采用基于RGB直方图的分割算法、基于RGB向量空间和SVM的分割算法、基于RGB向量空间的水线边缘检测算法检测水线;在深度学习角度采用Faster R-CNN算法识别水线,取得远优于传统图像处理方法的效果。然后研究了船舶...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1公制水尺标志针对人工观测水尺存在的诸多弊端，为了提高船舶水尺读数的客观性、精确度、科

图1.1公制水尺标志针对人工观测水尺存在的诸多弊端，为了提高船舶水尺读数的客观性、精确度、科学性，目前行业已经出现了许多船舶水尺自动检测技术，主要有压力传感器法、声呐测量法、电子水尺法、超声波测距法、激光测距法、雷达测距法和基于图像处理的水尺读数法7种。（1）压力传感器法....

图1.2声呐测量法示意图

第1章绪论立采用多波束测深声呐对吃水0.5米的船舶进行了实验，误差在可接受范围。该方法尚且还在实验阶段，最大吃水仅有0.5米，且实验水质良好，但需要考虑的是由于声呐支架长期设在水底，容易被泥沙、水草覆盖，需要定期清污，安装和维护成本都很高，且测量时也会容易受到水中异....

图1.3Haar-like特征

然后对预处理好的图像使用特征算子提取相对应的特征，并对这些特征机器学习中的分类器进行分类，最终确认窗口目标的种类。其中，特征提取算法是目标检测算法的重点，特征提取的好坏往往可以决定目标检测算法的好坏。常见的提取算法有基于颜色、纹理、形状、边缘和角点等特征的提取算法，以及人工设计征....

图1.4R-CNN框架

哈尔滨工程大学硕士学位论文Once）[27]、SSD（SingleShotMultiBoxDetector）[28]、Retina-Net[29]。R-CNN首先在图像中提取2000个目标候选区，然后用CNN给每个目标候选区提取一个特征向量，然后采用多个支持向量机....

本文编号：3994376