雷达图像与电子海图的实时匹配算法

针对已抽取海岸边缘特征并二值化的电子海图和已提取海岸边缘特征并缩放至海图比例的实时雷达图像进行匹配。匹配时,先提取待匹配曲线的特征点构成特征段,然后用特征段之间曲率的Hausdorff距离来度量分段轮廓之间的相似性,获得匹配结果。该算法充分利用轮廓线的几何特征信息,既保证了较好的匹配精度,又能显著提高算法速度,实现雷达的实时匹配定位。     

雷达图像与电子海图的实时匹配算法及其计算机实现

本文针对已抽取海岸边缘特征并二值化的电子海图和已进行任意实数倍缩小变换至海图比累积误差代替门限序列的粗精搜索间隔采样快速实时匹配。通过计算机仿真，证明该算法简便易行、精度较高、实时性好。     

雷达模拟视频与电子海图叠加匹配算法

为了提高海上目标的匹配定位,提出雷达模拟视频与电子海图叠加匹配算法。根据雷达和电子海图的显示特点,通过对采集的雷达模拟视频信号执行数字化、坐标转换和图像转换等操作,实现雷达和电子海图的叠加。分别提取叠加效果图像中的特征点,并计算特征点之间的相似度,从而实现对雷达模拟视频与电子海图的叠加匹配。经过与传统匹配算法的对比,发现设计叠加匹配算法的平均匹配率提高了11.2%。     

雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

现有的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法,存在匹配精度差的缺陷。为了解决上述问题,提出雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。将雷达模拟视频与电子海图坐标转换为屏幕显示坐标,以此为基础,利用视频控制器TMS BT 458/9叠加雷达模拟视频与电子海图,以叠加后图像为基础,依据匹配模型匹配雷达模拟视频与电子海图的比例尺,实现了雷达模拟视频与电子海图的实时叠加匹配。实验结果显示,与现有的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法相比,提出的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法极大提升了匹配精度,充分说明提出的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法具备更好的叠加匹配性能。     

雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

由于在利用原有算法进行雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配时,在匹配特征点个数为32～41个的范围内,存在匹配精度较低的问题,因此提出一种新的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。通过分段线性插值法对墨卡托海图投影进行快速计算,以修正电子海图产生的长度变形。对雷达模拟视频数据实施坐标变换处理,也就是把雷达模拟视频数据的大地投影坐标转变成电子海图的墨卡托直角坐标。以GPS坐标值为依据对电子海图上船舶的定位点进行确定,并将其作为叠加显示雷达模拟视频与电子海图的定位参考点,实现二者的实时叠加匹配算法。通过进行该算法与原有算法的对比实验,证明该算法的匹配精度更高,实现了性能突破。     

雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法

雷达和电子海图是船舶重要助航设备。为了提高船舶航行中的避碰能力,文章提出了一种雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法。采集雷达的模拟视频信号、方位信号和触发脉冲,通过A/D转换,利用极坐标与直角坐标变换模型和图像匹配模型,实现雷达和电子海图图像的叠加。试验结果表明,雷达和电子海图图像叠加是辅助船舶安全航行的有效方法,电子海图的海岸轮廓和雷达扫描到的图像能够较好的匹配融合,可以在电子海图底图上实时显示雷达捕获到的目标,提高对船舶周围环境的监控能力。     

轮廓与特征点结合的雷达海图匹配定位

为了实现雷达定位自动化,提高雷达定位的精度,针对电子海图信息和雷达信息匹配定位进行了研究。采用轮廓相似度概略定位与轮廓特征点匹配定位相结合的方法,克服单一匹配容易误匹的现象,达到提高定位精度,保证实时性的目的。详细论述了雷达回波图象轮廓特征点集和电子海图图像轮廓特征点集的建立方法,轮廓相似度的计算和概略定位方法,特征点集匹配集的确定和平差求最或然船位的方法。通过示例验证了研究的可行性及在各种定位条件下的定位准确性。     

基于特征的雷达与电子海图图像配准技术研究

针对雷达图像和电子海图显示与信息系统(ECDIS)图像不同传感器存在的配准问题,在分析雷达和电子海图图像特点的基础上,提出了基于图像特征的自动图像配准算法,论述了其实现方法与过程,为提高雷达图像和电子海图图像配准提供了一种技术途径,并对图像的配准效果进行了仿真。实验结果表明,该算法取得了理想的效果。     

特征匹配的舰船图像识别算法

针对传统的舰船图像识别算法的鲁棒性较差的问题,研究特征匹配的舰船图像识别算法。对待识别的舰船图像做降噪和边缘强化处理,建立高斯金字塔使用SIFT方法提取预处理后的图像中的特征,并对提取的特征进行匹配。在神经网络中对匹配后特征对过滤,对过滤后的匹配特征对分类处理完成对舰船图像的识别。通过与传统图像识别算法的对比实验,证明了研究的特征匹配的舰船图像识别算法具有更佳的鲁棒性。     

基于道格拉斯改进的雷达回波数据简化算法

为提高雷达模拟器生成物标回波的效率,提出一种基于道格拉斯改进的雷达回波数据简化算法。首先,提取电子海图岸线数据,分析人工岸线和自然岸线的特征;其次,对数据进行预处理,去除冗余点;随后,通过提取岸线数据特征点,将岸线按特征点分段;最后,基于改进的道格拉斯算法,设置压缩比自适应控制各分段的简化阈值,实现各分段数据的简化。经实验验证,该方法能够有效保持岸线地貌特征,并可达到简化的效果。     

基于MapX的电子海图显示系统开发

提出一种新的面向S-57国际标准电子海图的显示方案。在分析S-57等标准的基础上,对电子海图进行解封装,建立一种Access数据库与空间二进制文件相结合的数据结构,结合MapX控件,在Delphi平台上实现电子海图的绘制、显示与操作。该方案成功地应用于某船舶监测系统,具有良好的显示和操作效果,达到了预期的性能指标。     

一种提高电子海图上船舶航迹显示速度的方法

在电子海图上叠加显示船舶运动轨迹对船舶航迹分析和海上事故回放具有重要意义.船舶AIS(Automatic Identification System)报文提供了一种新的船舶动态和船舶运动轨迹获取方式.由于有关船舶动态的AIS报文发送频度较高,致使船舶运动轨迹点较为密集,这种情况将会导致电子海图系统在显示较长时间段船舶运动轨迹时,速度下降,从而降低了系统的用户友好性.利用垂距法对船舶动态数据按照电子海图显示比例尺进行分层.当电子海图显示比例尺较小时,仅显示船舶运动轨迹轮廓,而当显示比例尺逐渐增大时,显示海图显示地理范围内更详细的船舶运动轨迹信息.实验表明该方法能有效地提高船舶运动轨迹的显示速度.     

基于IDW插值的测量数据等值线生成方法

航道测量是航道维护管理的重要工作,而测量数据的内业成图是电子航道图、数字航道等运行的数据基础。针对传统等值线绘制与检查流程耗费大量人力与工时的问题,采用IDW(反距离加权)插值方法与ArcGIS工具,设计了等值线生产方法与优化方案,并以此开发等值线生成平台。实践表明:新的等值线生产方法具有较高的生产效率,等值线生成平台可以推广应用于航道内业制图。     

电子海图快速显示方法研究

根据电子海图的数据特点和单幅电子海图调图显示原理，提出了一种多幅电子海图拼图模式下的快速显示方法。该方法运用了计算机内存位图技术和内存缓冲技术，提高了电子海图显示速度和显示效果。该方法已被运用到某新型电子海图系统，并被证明能较好地解决拼图模式下无级缩放和快速漫游问题。     

矢量型电子河道图岸线提取方法研究

为快速准确获取河道岸形线的数据,生成缺乏岸线数据资料的河道矢量型轮廓图,提出一种通过处理雷达图像获取矢量型电子河道图岸形线数据的方法。采用了数学形态学方法实施对雷达图像处理,主要的处理过程包括:雷达图像灰度处理,灰度雷达图像转变为二值图像,二值雷达图像的滤波处理,在以上处理过程的基础上构造了数学形态学结构元素,实施对河道岸线提取,并矢量化处理了离散点。在二值化过程中提出新的方法,针对雷达图像的特点,依据航路规则设计了特殊的滤波过程,提出了提取河道任意边缘的方法。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

一种新型的电子海图显示系统开发方案

在分析国外一些成熟的ECDIS系统和先进的GIS系统基础上，提出了一种新的开发电子海图显示系统的方案，并按照这一方案开发了可以作为舰船导航信息综合显示平台的电子海图显示系统。     

海底地形辅助导航全面仿真技术研究

介绍了利用纯软件仿真的海底地形辅助导航系统(STAN),对系统体系结构、水下运载体、捷联式惯性导航系统、测深测潜仪、导航精度分析与评价以及电子海图与航迹规划等进行了综合研究,分别建立了相应的系统模型和数学模型并用VC 语言进行了实现。经过多种海底地形匹配算法的运行检验,系统设计合理,易于扩展和维护,实现了对STAN系统的原理和功能验证,为STAN系统工程化、实用化提供了一定的理论依据。