基于光学遥感图像的船舶跟踪算法研究

船舶在海上航行中需要进行实时跟踪避免航向偏离,提出基于光学遥感图像的船舶跟踪算法。采用光学遥感检测方法进行船舶运动成像,对采集的船舶光学遥感图像进行融合滤波,降低船舶遥感图像的噪点,采用Harris角点检测方法对船舶光学遥感图像进行动态特征点标注,提取反映船舶航行动态特征的轨迹,结合遥感图像监测方法实现对船舶的动态跟踪识别。仿真结果表明,采用该方法进行船舶跟踪和遥感成像,输出光学遥感成像的质量较好,信息融合度较高,提高了船舶动态跟踪能力,确保船舶航行稳定安全。     

图像处理技术在船舶航行障碍物识别中的应用

为了提高船舶航行避障能力,提出基于图像分块特征匹配和视觉跟踪识别的船舶航行障碍物识别技术。采用点跟踪匹配和动态帧点检测的方法进行船舶航行障碍物识别的红外图像信息采集,对采集的船舶航行障碍物红外视觉图像进行区域组合检测和融合处理,提取图像的差异性和突变性特征点,根据特征点的分布情况采用视觉跟踪识别方法实现对船舶航行障碍物识别。测试表明,该方法对船舶航行障碍物识别的动态跟踪能力较好,识别可靠性和精度较高。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

山区航道定位数据特性分析及航迹融合纠偏*

实现船舶精确定位及航行状态远程实时监控,不仅对船舶的安全生产和任务执行情况做到实时跟踪、监管,还可通过航行轨迹回放协助事故追责及为船舶本身提供安全导航与避碰服务。通过采集大量山区航道中船舶接收北斗、GPS定位信息,分析数据特征,提取了速度、航向特征;综合两种定位方法的优点,提出了一套完整的信息融合方案,实现北斗、GPS定位信息的航迹融合纠偏。为内河山区航道船舶安全航行和监管通过了可靠的定位数据源。     

基于图像匹配的多船舶图像拼接方法

传统多船舶图像拼接方法在使用实践过程中,存在无法对多艘高度相似的船舶进行特征区分,导致在拼接过程中拼接位置出现错误的问题。提出基于图像匹配的多船舶图像拼接方法,首先通过引入M-KAZE算法,对高相似度的船舶进行细节的非线性尺度特征识别计算,使每张船舶图像的特征更为清晰;接着,引入稀疏特征像素点拼接算法对多张船舶图像的稀疏特征进行关联计算,从而完成多艘船舶图像的准确拼接;最后,通过仿真实验证明提出方法的可行性。     

信息融合下船舶导航界面交互性设计

为了更好对船舶航行过程中对船舶航行状态及外界航行环境进行有效展示,针对当前船舶导航图像质量不佳等问题做出优化。结合信息融合技术对船舶导航界面交互结构实现了优化设计,通过采集船舶航行环境特征,并针对船舶航行姿态信息快速选取导航路线并传输信息。借鉴功能显示器进行船舶航行交互设计,构建相对更加清晰准确的展示船舶航行状态和导航路线。结合OpenGL图像处理技术进行图像设计和导航线路的显示控制,并结合Windows CVA平台实现对船舶导航图像的界面展示和导航路线的调整,提高船舶导航界面交互性能。最后通过实验证实,信息融合下船舶导航界面交互性设计方法在实际应用过程,具有更高的实用性,充分满足研究要求。     

复杂航行环境船舶航行异常监控系统

传统船舶航行异常监测系统,在复杂航行环境下无法对轨迹信号图像作出正确判定,导致船舶航行监测结果与实际航行监测要求偏差较大,影响船舶正常航行安全。因此提出复杂航行环境船舶航行异常监控系统软件设计。利用卡尔曼滤波算法,建立航行轨迹图像数据高帧率采集硬件,获取高清轨迹图像数据;软件功能主要分为轨迹图像信号建模、轨迹图像模型信号的异常处理与异常轨迹像素的平滑提取3部分;通过仿真对比数据,证明提出系统在复杂航行环境下,能够有效提升异常轨迹监测识别率22.34%。     

船舶安全动态实时监控数据结构可视化技术研究

人员和物资安全问题在船舶航行中非常重要,因此经常进行船舶安全动态实时监控,而利用传统技术处理监控数据时,效率不高,导致不能及时实施救援。针对上述问题,研究一种船舶安全动态实时监控数据结构可视化技术。通过数据采集、数据库储存、数据抽取、数据变换、数据挖掘与分析完成监控数据预处理工作,利用一种坐标计算方法对预处理数据进行映射,并绘制映射图像,利用7种操作完成人机交互,最后采取多屏幕拼接融合技术来实现船舶立体图像显示,完成船舶安全动态实时监控数据结构可视化立体呈现。通过仿真实验和对比分析,结果表明:该技术实现了三通道135°的视景仿真,画面清晰,并与传统技术相比,效率提高2 s。     

船舶航行轨迹分析与应用系统

船舶航行轨迹的数据分析有助于改善海上航运的交通管理水平,尤其是港口等海上航线密集的区域,从而提高海上交通的安全性与航行效率。通常,船舶航迹数据的采集都是通过AIS系统和雷达共同完成,这种方式存在一定的误差,本文介绍一种基于图像处理技术的航迹分析系统,该系统利用计算机视觉技术和图像处理技术,可以高效、快速的对海量船舶航行轨迹数据进行提取和分析,本文重点介绍航迹分析过程的处理平台、信号处理方法以及图像信号的多特征融合等内容。     

基于多媒体网络的舰船图像定位自动匹配系统设计

为了更好地实现船舶的安全航行,基于多媒体网络技术的优越性,本文构建基于多媒体网络技术的舰船图像定位自动匹配系统,并对整个系统的关键技术和系统性能进行研究,该系统能够实时处理、传输大量的多媒体数据,通过SIFT图像匹配算法,可以实现舰船图像定位的自动匹配。实验结果表明,系统性能良好,匹配平均时间为5.23 ms,匹配的成功率可以达到90%,为舰船的安全航行提供了可靠的保障。     

视觉传达技术船舶航行环境实时模拟系统

在船舶航行环境实时模拟过程中,对于船舶波模拟能力较差,造成船舶航行环境实时模拟系统图像绘制时间过长。因而,设计基于视觉传达技术的船舶航行环境实时模拟系统。引用图像绘制数位板以及GPS船舶定位装置完成系统硬件优化。构建船舶航行模型,计算船舶波宽度。引用视觉传达技术,设置波图像信息点,完成船舶航行波绘制。寻找目标船舶,设定船舶以高速与低速2种状态展开航行,对此系统与原有系统展开测试。由测试结果可知,此系统的船舶波模拟精度与图像绘制时长均优于原有系统。     

探讨AIS在保障水上交通安全中的作用

船舶自动识别系统(AIS)作为一种新型的船用助航通信系统,其开发使用的主要目的通过为船舶驾驶人员提供更加精确、详细的航行环境信息,从而保证船舶航行安全、提高船舶航行效率和海上航行的安全性。本文通过对AIS概念、功能和组成等的介绍,以及对目前AIS在保障水上交通安全中发挥的作用的探讨,延伸了AIS的初始开发功能,为水上安全工作者充分应用AIS提供参考。     

海上船舶航行数据特征的数据挖掘分析

数据挖掘对于船舶航行特征分析有着重要作用,而与国外相比较而言,我国海上运输中数据挖掘技术的应用还相对不成熟。为此,本文对海上船舶航行数据特征的数据挖掘分析方法进行研究,以便为船舶安全航行与海运交通管理提供新方法。     

船舶增强现实导航系统中计算机视觉技术的应用

航运的高速发展以及船舶航行的复杂环境对导航系统提出了更高的需求,传统的导航系统已经无法满足船舶航行的需求,增强现实和计算机视觉技术的发展,为实现船舶航行的安全化、智能化提供了坚实基础。本文根据传统船舶导航系统存在的不足,利用增强现实虚实融合的特点,结合计算机视觉技术,设计基于增强现实技术的船舶导航系统,并着重分析了导航系统中关键的距离测量、目标处理及检测方法,使得船舶安全、智能航行成为可能。     

面向智能航行的船舶自动舵研究最新动向

<正>当前,智能航行已成为船舶制造与航运领域的必然趋势。作为时代变革的核心特征之一,智能化与传统船舶制造与航运方式开始融合。在这一大背景下,中国船级社率先在全球发布了《智能船舶规范》,为智能航行船舶自动舵开发提供了重要依据。本文面向智能航行中的船舶自动舵系统,系统阐述了船舶自动舵的研究历程,评估和总结船舶自动舵技术的现状,以及探讨该技术的未来发展趋势。     

电子海图与雷达图像的融合显示

为了让船舶能够导航和避免碰撞事故的发生,电子海图和雷达图像是船舶上进行综合导航时必不可少的一部分。当船舶在海上航行时,它可以把海上所有的安全信息显示在屏幕上。如果只使用其中一种,其性能将受到限制。本文提出一种电子海图和雷达图像融合显示法,即把本船的位置坐标设置为参考点,把正北的方向设置为参考线,对接收到的雷达图像再进行仿射变换,分析出电子海图显示范围,通过调整电子海图的比例尺最终完成电子海图与雷达图像的匹配任务。仿真试验表明,电子海图和雷达图像能够正确匹配和高效融合,能够把雷达扫描到的对象在电子海图的底图上显示出来,非常便于船员了解船舶周围的环境状况,确保船舶航行时的安全。     

基于机器视觉技术的船舶航行危险区域自动识别方法

提出基于机器视觉技术的船舶航行危险区域自动识别方法,最大程度规避船舶航行风险。利用机器视觉技术获取船舶航行图像数据,并结合像素平滑滤波和帧间差分法去除原始船舶航行图像所含噪声。采用二阶高斯-马尔科夫机场算法对去噪后船舶航行图像的显著性区域候选节点作信息弥散处理,获取船舶航行图像显著图,通过均值偏移算法处理船舶航行显著图像的特征空间,获得多个分割区域后,在显著图中求解各区域的显著性均值,通过与阈值作比较,实现船舶航行危险区域识别。实验结果表明：该方法可有效提升船舶航行图像的视觉效果;生成的显著图细节完整;可实现不同危险区域的识别,识别效果突出。     

基于视觉传达的船舶航行图像实时传输系统

为实现船舶航行图像的高效处理与传输,应用视觉传达思想设计一种船舶航行图像实时传输系统。系统由多个模块构成,其中通信模块采用LRIT系统进行通信。前端图像采集模块负责进行图像采集,通过IIC总线对图像解码芯片实施视觉传达配置,采用数字多媒体软件进行采集图像的视觉传达。指令和图像处理模块由通信协议处理单元、指令信息处理单元等构成。图像滤波模块使用的图像滤波处理算法为中值滤波算法,能够实现噪声的降低与图像质量的提升。对系统进行测试与分析,测试结果表明系统平均仅需2.375 s即可实现船舶航行图像的压缩,传输速度在70～85 MB/s之间,并且系统具备良好的滤波性能,可以满足实际船舶航行图像实时传输需求。     

基于视觉传达的大型船舶航行图像融合研究

图像融合是图像识别的重要环节,为提升船舶航行图像识别精度,提出了基于视觉传达的大型船舶航行图像融合算法。通过离散滤波获取图像高频部分并盲估计模糊核,依照模糊核,通过总变分正则化法对图像实施非盲去卷积处理,获取去模糊后的图像;针对去模糊处理过程导致图像亮度发生变化的问题,采用伽马校正算法调整图像亮度,提升图像视觉传达效果。针对校正后的图像,对比2幅待融合图像的熵值,获取熵值较大图像的残余分量,通过基于方向滤波的二维局部均值分解法,将残余分量和熵值较小的待融合图像分解成低频子带与高频子带并分别融合,通过逆变换运算得到融合图像。实验结果显示该方法可有效提升大型船舶航行图像的细节清晰度,令图像的视觉传达效果增强,并显著提升图像识别精度。     

南海海域灾害性天气系统与航行对策

对我国南海海域影响船舶航行安全的灾害性天气系统作了简要介绍。根据南海的地域特征提出了保证船舶航行安全的几种航行对策,并对Y轮和W轮在南海分别遭遇热带气旋和寒潮大风天气系统所采取的措施进行了分析。