基于计算机视觉的船舶纯方位目标跟踪方法研究

受外界环境因素的影响,传统方法在船舶纯方位目标跟踪中存在一定的偏差。为了克服这一问题,引入计算机视觉技术,在待跟踪的船舶上安装计算机视觉传感装置,并利用该装置实时采集船舶航行图像。通过对图像的处理与分析,得到船舶目标的初始位置信息。以定位结果为起点,在构建纯方位目标运动模型的基础上,计算目标船舶的航向角,判断船舶的航迹运动方向。实时更新目标船舶的定位信息与航向角信息,从而实现船舶纯方位目标跟踪。实验结果表明,与传统的目标跟踪方法相比,所设计的方法能够有效降低船舶跟踪误差,具有较强的实用性。     

船舶无线传感网络安全态势异常检测方法

为了更好保障船舶航行安全,避免船舶航行过程中常见的无线传感网络异常导致的船舶航行过程中信号网络信息处理效果不佳的问题,对船舶无线传感网络安全态势异常检测方法进行研究。通过对无线传感网络安全信息进行采集分类,实现对船舶网络信号特征的实时检测和提取。根据检测结果进行无线传感网络安全异常数据的修正,提高船舶网络运行安全。实验证实,船舶无线传感网络安全态势异常检测方法在实际应用过程中具有更高的准确性,可以更好实现对复杂船舶网络数据异常区域进行快速检测和修正的研究目标,从而更好地提高船舶航行安全效果。     

基于人类视觉机制和粒子滤波的红外小目标跟踪

针对红外小目标图像信噪比低,背景复杂等特点,提出一种基于人类视觉系统对比机制和粒子滤波的红外小目标跟踪方法.该方法充分模拟人眼视觉系统对比机制,计算图像局部视觉对比度获得显著图,以局部视觉对比度显著图为粒子滤波跟踪的目标特征,锁定初始帧感兴趣目标区域,提取"九宫格"式目标区域建立跟踪模版,实现对红外图像序列小目标的精确跟踪,并与基于灰度特征的传统粒子滤波跟踪方法进行了对比.实验结果显示,提出的方法能够在低信噪比条件下更稳健地跟踪红外弱小目标.     

交互多模粒子滤波多特征自适应融合的船舶视觉跟踪

近年来,水上交通运输的蓬勃发展对高性能的船舶视觉跟踪方法提出越来越高的要求。为实现不同环境下船舶的有效跟踪,采用颜色特征和纹理特征进行船舶特征提取。针对船舶运动的随机性,本文在布朗运动的基础上构建船舶运动模型,通过颜色特征和纹理特征构建船舶观测模型。最终,本文成功实现了一种交互多模粒子滤波多特征自适应融合的船舶视觉跟踪方法,满足水上交通管理的应用需求。     

大数据技术在单目标船舶移动位置跟踪中的应用

由于在利用原有方法进行单目标船舶移动位置跟踪时,在船舶行驶里程为10 000～30 000 km的范围内,存在目标识别速度较慢的问题,因此将大数据技术应用于单目标船舶移动位置跟踪中,提出一种基于大数据技术的单目标船舶移动位置跟踪方法。通过混合高斯背景模型降低背景的干扰程度,并通过三帧差分降低光照突变时产生的误差,利用与计算融合获取结果,对潜在区域实施检测。通过构建LS SVM分类器,并对分类器进行训练识别单目标船舶移动目标。基于大数据技术,通过融合运动特征、边缘、色调的Camshift跟踪算法与卡尔曼无损滤波器实现单目标船舶移动位置跟踪。通过对比实验证明该方法的目标识别速度高于原有方法,实现了目标识别性能的提升。     

船舶视觉系统目标图像边缘检测方法

船舶视觉系统是船舶航行的重要辅助部分,视觉系统的工作效果很大程度上取决于边缘检测方法的准确性。常见的图像边缘检测方法通过像素梯度变化检测目标边缘,在对复杂图像处理时容易受到噪声干扰,导致检测精度和效率较低。为解决上述问题,提出船舶视觉系统目标图像边缘检测方法。对图像进行背景区域与目标区域的划分,提取目标所在区域。选择图像边缘的Harr和HOG特征后,利用蚁群算法检测图像边缘。对比仿真实验结果表明,研究的边缘检测方法检测准确率均高于85%,并且检测效率均高于对比方法,具有明显的应用优势。     

利用Mehra自适应卡尔滤波进行船舶目标跟踪

基于无线传感网络的目标跟踪技术在航海中应用越来越多,卡尔曼滤波是目标跟踪系统中求解非线性最优解的主流技术。卡尔曼滤波算法通过传感网络中的定位值进行"预测-修正-调整"的自适应反馈调整,能动态的调整跟踪精度。随着无线传感器的采集数据的增加及部署密度的增强,传统的最小二乘法算法已经不能适应船舶目标跟踪。本文分析基于无线传感网络目标跟踪模型,在此基础上设计基于Mehra卡尔曼滤波的移动目标跟踪算法。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

利用无线传感器的动态分簇结构实现船舶跟踪

本文针对船舶运输中需要对船舶的航线进行跟踪监测,提出一种利用无线传感器的动态分簇结构实现船舶的跟踪,对船舶的无线定位跟踪技术进行介绍。在传统的分簇基础上提出一种新的分簇方法,并对本文提出的方法进行仿真。仿真结果表明这种方法具有较好的精度以及较低能耗,具有一定现实意义。     

目标跟踪技术在船舶综合舰桥系统中的应用

船舶综合舰桥系统位于船舶甲板的上层建筑上,是船舶的"大脑",起到船舶操纵、通信和指挥作业等作用。随着船舶自动化和信息化的发展,传统的船舶综合舰桥系统已经难以满足舰船工业发展的需求,因此,必须要针对船舶综合舰桥系统的自动化、信息化方面进行优化。本文研究的重点是舰桥系统的目标跟踪技术,详细介绍舰桥系统的发展现状和基于雷达的目标跟踪技术原理,最后建立了船舶综合舰桥系统的通信网络。