基于船舶卫星遥感图像的目标特征算法

在现代海洋运输及海上军事业务中,对船舶目标的有效定位及跟踪是保证海洋运输安全的有效方法之一。现有的海上目标检测跟踪系统中,有基于雷达目标检测﹑水声目标检测及卫星遥感图像的目标检测方法。由于海上环境的复杂性及目标物的快速移动性,基于遥感图像的目标检测成为最重要的方法之一。本文分析现有船舶目标物的特征参数,提出船舶卫星遥感图像快速有效的船舶目标特征值提取算法,最后给出了基于此算法的数据库设计。     

噪声干扰下船舶遥感图像的目标边缘检测方法

目前边缘检测方法根据图像极值点筛选图像边缘点,导致检测到的边缘图像不清晰,平均能量值偏低,提出噪声干扰下船舶遥感图像的目标边缘检测方法。采用频域Fourier变换去除图像噪声;选择Canny算子,设计目标边缘检测流程;平滑去噪图像,根据图像边缘梯度极大值点,筛选图像目标边缘点,分割图像目标和背景,实现目标边缘检测。实验结果表明,在1%和10%梯度下的校验噪声模拟的噪声干扰下船舶遥感图像中,研究方法相较此次实验选择的方法,检测到的目标边缘图像平均能量值高。     

SAR图像技术在船舶目标检测和参数提取中的应用

SAR技术飞速发展,大量的船载SAR系统已经运用到了船舶目标检测和参数提取中。本文在传统的船舶目标检测的基础上进行改进,提出基于分解理论的极化SAR图像船舶目标检测,并在检测过程中利用边缘检测模板和Freeman分解理论提取边缘信息,解决边缘模糊的问题。本文还提取船舶目标的运动参数。最后进行仿真实验,实验结果表明本文具有可行性和一致性。     

基于光学遥感图像的船舶目标检测技术研究

首先分析基于光学遥感图像的船舶目标检测流程,然后利用Top-Hat算法进行目标图像增强,并设计检测系统结构元尺寸自适应选择算法,以此来克服光学遥感图像的不均匀性和局部背景的粗糙性。最后进行不同海况的船舶目标检测试验。试验结果表明,本文算法虽然在实现过程中较阈值分割算法要复杂,但其适用范围更广,并且能够有效提高复杂海况下船舶目标检测的准确率。     

基于改进YOLOv4算法的船舶目标检测方法

针对海面环境复杂、船舶目标检测存在检测精度不高和效率低的问题，以及船舶数据集不平衡的现象，提出一种改进YOLOv4算法的船舶目标检测方法。对图像进行预处理，增强船舶图像的有用信息，减少计算量；采用图像增强方法扩充不平衡数据集的小样本数量，提高各类船舶目标检测的准确性；采用改进的K-means++聚类方法重新设计先验锚框，使锚框和目标的边界框更加匹配；采用Softer-NMS对非极大值抑制算法进行优化，对预测框进行后处理，提升模型对密集船舶的检测能力和定位精度。通过开展多组对比试验发现，采用改进的检测算法对10类船舶目标进行识别，精确率P、召回率R和交并比（IOU）等都有很大提高，平均精确率（m AP）值达到96.78%，相比YOLOv4算法提升23.79%；检测速度达到31.2帧/秒，在显著提高检测精度的同时，能缩短检测时间，达到很好的检测效果。     

基于图像检测的船舶特征分割与提取优化算法

船舶图像特征分割和提取算法是图像检测领域中的基础工作。由于船舶航运环境和船舶自身结构组成相对复杂,船舶图像的全自动分割方法在图像检测过程中经常出现边缘模糊、准确性低等问题。因此提出基于图像检测的船舶特征分割与提取优化算法,结合免疫算法获取更多图像特征信息,达到快速、准确的对船舶图像特征进行提取和分割的目的。为验证算法的准确性进行仿真实验,结合船舶区域图像对图像边界特征进行提取和分割,并与传统方法进行比较。实验结果证明基于图像检测的船舶特征分割与提取优化算法可以有效达到特征融合、全局最优、算法效率高等优良特性,使图像具有更强的实用性。     

低照度三维船舶图像的重建方法研究

随着现代化的发展,船舶行业图像数据应用量日益增加,对三维船舶图像重建技术的要求也越来越高。但现阶段低照度三维船舶图像重建过程中仍存在分辨率低、介质分布不适应等问题。为有效解决上述问题,在深入分析现阶段三维图像重建方法的基础上提出结合ECT技术的新型低照度三维船舶图像的重建方法,从而达到高效、准确实现三维船舶图像重建技术的目标。为验证系统的准确性和实用性,进行相关仿真实验,根据图像需求采用电极对检测模式,通过传感器将三维船舶重建图像进行次对和检测,实验结果表明,基于ECT技术的三维船舶重建系统方法可以更加准确真实的对图像进行重建,相对比传统的图像重建方法,该系统灵敏度和精准度得到有效的改善和提高,证实了该方法的可行性。     

基于RANS/LES混合方法的近岸水域波浪增阻影响的数值模拟

分析船舶在近岸水域航行时所受波浪增阻大小的影响因素，以寻求降低波浪增阻的方法。基于近岸水域中船舶阻力理论，采用雷诺平均（RANS）和大涡模拟（LES）相结合的方法进行数值求解，并运用两相流方法和造波消波技术建立数值水池模型。用Fluent求解器对船舶在不同工况下的波浪增阻进行数值模拟。试验结果表明：用该方法对近岸水域航行的船舶进行波浪增阻的数值模拟可有效提高计算机运算效率，在粗糙网格层面上得到的计算结果精度良好；船舶在近岸水域中航行时的波浪增阻随波高的增加而增加，并且与船体湿润面积呈正相关；船舶在近岸水域以中低速航行时所受波浪增阻随弗劳德数的增加而增加。该研究为近岸水域通航船舶减小航行阻力提供了可行的方法与思路。     

基于图像纹理特征提取的船舶目标定位方法

普通船舶目标定位方法,确定目标船舶所处位置时,易发生较大偏差,且所需定位时间过长。为有效解决此问题,设计基于图像纹理特征提取的船舶目标定位方法。通过船舶图像纹理特征的确定,完成基于Gabor船舶图像纹理特征的提取。通过目标阵列稀疏信号的确定、稀疏信号方位角的确定,完成基于图像纹理特征提取的船舶目标定位方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型船舶目标定位方法与普通方法相比,一定程度上,缩小目标船舶定位误差及所需定位时间。     

基于图像分割的船舶吃水深度检测方法

针对传统的船舶吃水深度检测方法精准度低的情况,提出基于图像分割的船舶吃水深度检测方法。以得到精准的舰船吃水值为出发点,采集舰船吃水图像,并进行动态模板匹配,减少舰船晃动对吃水深度检测的影响,在此基础上,对船舶水尺图像字符进行校正,计算吃水线位置,得到舰船吃水深度,以此实现船舶吃水深度检测。实验对比结果表明,此次设计的基于图像分割的船舶吃水深度检测方法比传统的吃水深度检测精准度高,具有一定的实际应用意义。     

一种视频图像船舶吃水线自动检测方法

针对在船舶吃水线自动检测过程中水迹线边缘带来的干扰,提出一种基于图像处理的船舶吃水线自动检测方法。该方法实时提取船舶水尺视频图像,利用Canny算子进行边缘检测,几何校正后,利用霍夫变换检测出水迹线和吃水线位置,最后通过位置比较,去除处在上方的水迹线,从而得到准确的吃水线位置。实验结果表明,该方法对船舶实际吃水线的检测是有效的。     

SAR图像舰船目标长宽特征提取技术

SAR图像特征提取是目标识别中的关键步骤,直接影响目标识别的结果。长度类特征因其简单直观、效率高、易于提取等优势,常被作为船只类型的初始判定,针对 SAR图像舰船目标长宽特征提取问题,本文提出一种新的方法。首先通过水平集分割获得目标轮廓,其次采用区域消除方法滤除杂波,获得预处理后的目标图像;其次通过最小外接矩形拟合目标,获取舰船目标切片的长轴、旋转的角度;再次采用最小二乘法椭圆拟合获取舰船目标短轴;最后得到舰船目标的长宽特征。通过实测SAR图像处理结果表明,本文方法能够在背景杂波干扰下,抑制相干斑噪声的影响,提高了长宽提取的精度,是一种有效的舰船目标长宽特征提取方法。     

搜救船舶优选和排序的评判方法研究

根据现代决策理论和模糊数学评判方法,用3种多目标选优方法对搜救船舶选优进行探讨:(1)利用多属性决策加权和法进行评判;(2)根据汉明距离结合各指标的满意度曲线和重要度综合评判;(3)用模糊相似优先比方法评判。对各评判方法提出了若干改进措施,使方法更客观、合理。     

基于MSC.Patran的舱室识别程序开发

针对船舶结构强度规范校核时对舱室空间的边界单元自动识别的需要,对有限元模型空间识别方法进行讨论,以Patran为开发平台,使用PCL语言,基于"切分拼接"的思想开发出舱室空间识别程序,所开发的舱室识别程序能够准确地识别出舱室的边界网格单元。     

12000m~3多用途液化气船电气设计

阐述了12000m3多用途液化气船主要设备的功能,并对电力负荷作了分析计算。指出了电力系统的特点,并论述了自动化控制系统中的主推进装置、主机控制、可调桨控制、双燃料主机气体探测和报警控制的设计。为该类船的电气设计提供参考。     

舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究

为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型.当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题.本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型.仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰.     

Detecting and Managing Coastal Fisheries and Aquaculture Gear Using Satellite Radar Imagery

Fishing and shellfish aquaculture are important sources of income for coastal communities in Thailand and other parts of tropical Asia, but environmental impacts associated with these small-scale activities can effect water quality, nearshore habitats, and fish populations. The management of coastal fisheries and aquaculture has, therefore, become a major concern for government fisheries officials who are searching for cost effective measures to improve the regulation of these sectors. Synthetic aperture radar (SAR) images from the RADARSAT-1 satellite were acquired to determine if stationary fishing and aquaculture gears within a coastal study site in the Upper Gulf of Thailand could be identified, and if automatic signature separation of gear types was possible. The use of SAR imagery for a coastal monitoring application was also evaluated and the potential of this technology to improve resource management outcomes considered.     

船舶发电机组并联时运行负载自动转移故障分析

通过对某船舶发电机并联运行负载自动转移原因的分析,总结了船舶发电机组液压调速器日常管理和维护保养的一些经验。     

遗传算法在船舶电缆布局优化设计中的应用研究

船舶电缆布局优化是实现船舶布线自动化的一项技术难题,这一问题的解决可节省大量电缆布局设计的时间和费用。建立优化模型,并对传统遗传算法中初始种群的产生方法、选择算子及变异算子进行改进,增加检测操作,从而构造求解该模型的改进遗传算法。仿真结果表明,该算法是一种具有全局寻优能力的布局优化方法,具有高效性、实用性,并可扩展于解决船舶设计中的其它优化问题。     

一种小型船舶自动节能供水系统的研究

阐述了一种适应小型船舶的自动节能供水系统的研究背景、研究过程,以及项目技术创新部分,成功研制实现了有人用水时恒压供水、无人用水时水泵停止工作的技术要求,达到节约资源和节约资金的目的。