基于红外成像的船舶净空高度测量方法研究

发布时间：2021-04-22 23:39

　　随着我国交通运输业日益发展,水上运输愈加繁忙,船舶与桥梁的碰撞事故频频发生,其中超高船舶撞击桥梁成为水上交通事故的主要原因之一,不仅威胁着船上人员的生命安全,而且会造成巨大的财产损失,带来恶劣的社会影响。为了实现船舶超高预警,减少超高船舶撞桥概率,本文研究了一种基于红外成像的船舶净空高度测量方法,该方法结合了红外成像穿透烟雾能力强,可日夜监视等优点,在与船舶航行方向垂直的桥区水域建立红外成像系统,实现对桥区水域船舶红外图像序列的获取,通过红外图像序列进行船舶目标检测、高精度船舶边缘轮廓提取和透视变换矫正等处理,依据相机针孔模型原理实现船舶净空高度的测量。船舶目标检测是实现船舶净空高度测量的前提。目前常用的目标检测算法包含小波变换法、视觉注意力模型算法和局部峰值算法。其中小波变换算法对于纹理方向性较强的干扰（如江水波浪,云层）有很强的抑制效果,适用于弱小目标的检测,局部峰值算法同样对于弱小目标有很好的检测准确率。视觉注意力模型算法能够实现对图像中大目标以及小目标的同时检测。结合本文的测量目标主要为大型船舶,故选择视觉注意力模型检测算法实现对船舶目标的检测。高精度船舶轮廓提取是精确测量船舶... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 船舶净空高度测量方法国内外研究现状
        1.2.2 视觉注意力模型目标检测国内外研究现状
        1.2.3 脉冲耦合神经网络国内外研究现状
        1.2.4 透视变换法国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作
2 船舶净空高度测量系统设计
    2.1 船舶净空高度测量系统构成
        2.1.1 红外成像系统
        2.1.2 云台的巡航扫描和预置点数设计
    2.2 基于红外成像的船舶净空高度测量原理
    2.3 本章小结
3 船舶净空高度测量方法的关键技术研究
    3.1 基于红外图像的船舶目标检测算法
        3.1.1 视觉注意力模型算法原理
        3.1.2 视觉注意力模型船舶目标检测
        3.1.3 基于管道滤波算法的船舶目标提取
    3.2 高精度船舶轮廓提取算法
        3.2.1 PCNN模型及原理
        3.2.2 简化的PCNN模型
        3.2.3 基于最大类间方差法的PCNN轮廓提取算法
    3.3 透视变换矫正
    3.4 船舶净空高度计算
    3.5 超高预警
    3.6 本章小结
4 实验验证与结果分析
    4.1 实验数据的采集
    4.2 船舶净空高度测量误差分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3154664