船舶甲板位置检测模型研究

发布时间：2019-11-06 03:17

【摘要】：水路货运以其独特的优势在现代大宗、长途货物运输中占据着重要地位,积极推动着社会经济发展。然而,随着近几年来内河船舶数量逐渐增多,通航密度持续增大,超载、超吃水现象日益严重,水上交通运输的安全压力持续攀升。目前,海事监管部门主要通过人工登船测量船舶的干舷值来判断通航船舶是否超载,这种方式耗时费力,效率低下,因此急需一套能够实现船舶超载自动检测的方案来协助海事监管部门维护航道权益。随着现代信息技术的飞速发展,各类高精度传感器的使用越来越普遍,这为船舶干舷值测量提供了强有力的工具。本文主要围绕基于激光测距传感器的内河船舶甲板位置检测模型进行了研究。在激光数据的采集过程中,不可避免的会出现各类噪声。为了得到更加精确的干舷值,激光数据预处理工作必不可少。激光数据包含了丰富的物体表面信息,使用三维重建方法将物体表面刻画出来,实现目标物体的可视化,有利于目标特征的定位观察。在本课题中,水面数据和船舶数据是激光数据的主要组成部分。所以先通过建立水面高度分布模型,实现水面和船舶的分离。再使用统计滤波和投影法分割出样本中的多艘船舶,最后对得到的船舶数据进行滤波平滑,完成甲板提取前的预处理工作。船舶甲板到水面的距离即为船舶干舷值,所以除了获取水面数据外,甲板提取也是船舶干舷值测量的一个重要内容。根据甲板在船体中的位置结构信息,本文提出了三种基于空间特征的甲板提取算法。直线检测和平面检测都是三维空间中特征识别的关键技术,本课题使用基于Hough变换的直线检测、基于邻域变化和法向量两种平面检测方法,分别对船舶中的甲板部位进行提取,并计算甲板和水面的高度差得到船舶的干舷值。将三种基于空间特征的甲板检测算法在激光扫描样本上进行实验分析,并在此基础上提出了一种甲板检测算法融合策略。实验表明在传感器获取到完整的船舶甲板数据情况下,融合算法能得到精准的干舷测量结果。同时,实现了船舶超载自动检测系统,并应用于京杭大运河镇江段,有效遏制了航运违规现象。
【图文】：

舶相关妥术IA

水下声纳测距技术主要是通过检测船舶的富余水深来监测船舶是否超逡逑吃水［１１，１２］，根据声纳的种类可以分为单波束声纳和多波束声纳［１３，，１４］。单波束声纳每逡逑次只能发射单条波束，所以在水下测量时一般采用单波束阵列。如图１－２所示，单逡逑波束阵列也可根据安装位置的不同分为水底固定法和水中固定法。水底固定法指逡逑阵列安装在水底，垂直向上发射声波，有船的位置声波有返回，无船的位置声波逡逑－３－逡逑
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U695.2;TP391.41

【参考文献】

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1 阎羡功;;一种船舶吃水深度检测系统的设计[J];舰船科学技术;2016年04期

2 吴俊;丁u!奇;余葵;李晓飚;闻光华;;内河离港船舶吃水在线动态扫描检测方法[J];水利水运工程学报;2013年05期

3 陈文炜;俞汲;徐杰;姜灿洪;陈炼;;一种船舶吃水测量系统[J];中国造船;2013年01期

4 邓德标;方源敏;陈杰;;基于三角形法向量的离散点三维构网方法[J];遥感信息;2013年01期

5 罗宁;;内河船舶吃水自动检测装置研究及应用前景[J];中国水运(下半月);2012年02期

6 熊木地;朱四印;李禄;倪鹏;;通航船舶吃水实时检测系统数据处理方法研究[J];仪器仪表学报;2012年01期

7 段汝娇;赵伟;黄松岭;陈建业;;一种基于改进Hough变换的直线快速检测算法[J];仪器仪表学报;2010年12期

8 赵晔,张有会,赵志辉;Power图的离散生成[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年09期

9 孙国元,毛奇凰;自动检测船舶吃水和稳性参数的方法探讨[J];中国航海;2002年02期

本文编号：2556498