基于机器学习的大规模船舶图像检索机制

船舶图像具有大规模、多样性等变化特点,传统船舶图像检索机制难以获得高精度检索结果。为了获得理想的船舶图像检索结果,设计了基于机器学习的大规模船舶图像检索机制。首先分析当前船舶图像检索研究进展,阐述船舶图像检索基本流程,然后采集不同类型的船舶图像检索特征,选择最优的船舶图像检索特征作为机器学习算法的输入、船舶图像类别作为输出,最后通过机器学习算法的训练建立船舶图像检索的分类器,并与其它船舶图像检索机制进行了对照测试。测试结果表明,本文机制可以满足大规模船舶图像检索要求,船舶图像检索正确率要高于对比船舶图像检索机制,可以更快找到用户需要的船舶图像,获得了令人满意的船舶图像检索结果。     

基于统计模型的船舶图像检索组合优化算法

船舶图像检索是高效管理船舶图像的关键技术,由于船舶图像类型多、复杂,使得当前船舶图像检索准确性差,无法满足船舶图像管理的实际应用要求,为了提高船舶图像检索准确性,设计了基于统计模型的船舶图像检组合优化算法。首先提取船舶图像的不同种类特征,并采用现代统计学理论中的支持向量机分别对每一种特征进行船舶图像检索,然后通过BP神经网络对每一种特征的船舶图像检索结果进行融合,实现船舶图像组合检索,最后采用具体船舶图像检索实例分析算法的性能,结果表明,本文算法解决了当前船舶图像检索算法存在的弊端,船舶图像检索成功率大幅度提升,同时可以有效减少船舶图像检索时间,改善了船舶图像检索效率,可以应用于实际的船舶图像管理系统中。     

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。     

融合改进粒子群算法的船舶图像检索研究

为了提高船舶图像检索效果,针对当前的船舶图像检索过程中特征权值的确定问题,提出一种融合改进粒子群算法的船舶图像检索方法。首先对当前船舶图像检索方法进行分析,提取不同类型的船舶图像检索特征,然后采用粒子群算法确定船舶图像检索特征权值,并对粒子群算法存在的缺陷进行相应的改进,最后通过特征加权得到船舶图像特征之间的相似度值,根据相似度值得到船舶图像检索结果,并采用多幅船舶图像进行检索实验,结果表明,本文方法的船舶图像检索率超过94%,而船舶图像的误检率和漏检率均低于5%,获得了十分理想的船舶图像检索结果。     

集成局部和全局特征的舰船图像检索算法

面对现有船舶图像检索存在的“语义鸿沟”问题,导致无法满足用户实际检索需求,研究集成局部和全局特征的船舶图像检索算法,实现不同条件下的船舶图像检索。通过颜色矩方法提取船舶图像全局颜色特征;通过块截断量化编码理念,采用模糊C-均值聚类算法将船舶图像分割成子块,构建子块的二值位图,表示图像局部颜色特征;结合小波变换提取船舶图像纹理特征;求解待检索船舶图像与数据库中船舶图像的各特征相似度,获取总相似度,选取总相似度最大图像作为图像检索输出结果。实验结果表明：该算法可有效提取船舶图像纹理特征;尺度变化、光照变化、旋转条件下的船舶图像检索性能较好,平均匹配率97.94%,平均匹配时间为11.9 ms,检索速度快,操作简单,能够满足用户实时性检索需要。     

船舶视频监控图像的多特征集成研究

传统视频监控图像多特征集成技术对舰船图像集成后清晰度较差,并伴随一定的图像阴影,为此提出船舶视频监控图像多特征集成技术。根据舰船图像的底层视觉特征进行图像自动标注,为特征提取提供定义数据,对图像进行序列选定,避免集成图像生成阴影;使用空间分布特性进行图像视觉特征表达,使用纹理特征方式实现船舶监控图像多特征集成。试验数据表明,设计的图像多特征集成技术能够完成船舶图像的高清特征集成。     

船舶采集图像智能分类研究

为实现不同角度和不同距离下,船舶采集图像的智能分类,提出基于多尺度注意力深度卷积神经网络分类算法的船舶采集图像智能分类。将采集的船舶图像输入该网络中,网络的多尺度深度卷积层采用3个多尺度特征注意力模块结合深度残差模块,提取船舶采集图像不同层次的局部不变性特征;池化层对该特征转换处理后形成特征向量;全连接层池化层引入尺寸匹配函数融合特征向量,形成多尺度纹理特征向量并输入分类层,实现船舶采集图像智能分类。测试结果显示：该方法可实现不同船舶类别图像特征提取,gini指数结果均在0.963以上,可依据分类需求,实现不同角度以及距离条件下、不同的船舶图像类别的准确分类。     

多聚焦船舶图像的融合与重构方法

目前提出的船舶图像的融合与重构方法聚焦区域较小,在保留边缘和细节信息上效果较差,融合后的视觉效果难以达到人们提出的要求。基于传统研究,引入小波变换法,研究一种多聚焦船舶图像的融合与重构方法。通过经验小波变换得到多聚焦图像的对应子带,确保对应子带的匹配性。利用阈值匹配和加权规则实现信息融合,确定低频分量和高频分量后,引入局部Log-Gabor获得融合规则,根据融合规则对图像进行重构。实验结果表明,提出的多聚焦船舶图像的融合与重构方法能够有效扩大聚焦区域,相对较为完整地保留边缘和细节信息,保证得到的融合图像内部的客观指标与标准图像更加接近。     

基于多特征点的船舶焊缝图像缺陷识别技术

现有船舶焊缝图像缺陷识别技术存在着缺陷边缘定位功能差、缺陷识别效率低的缺陷。为了解决上述问题,基于多特征点研究船舶焊缝图像缺陷识别技术。以获取的船舶焊缝图像为基础,采用图像分割方法提取焊缝图像缺陷,通过锐化处理增强缺陷边缘信息,利用数学形态法提取缺陷边缘。以得到的缺陷边缘信息为依据,通过标度转换算法计算多特征点参数,实现船舶焊缝图像缺陷的识别。实验结果表明,与现有船舶焊缝图像缺陷识别技术相比,提出的船舶焊缝图像缺陷识别技术极大提升了缺陷边缘定位功能与缺陷识别效率,说明提出的船舶焊缝图像缺陷识别技术具备更好的识别性能。     

基于计算机大数据的船舶视频图像类型辨识分析

传统船舶视频图像类型识别算法在图像类型识别计算过程中,存在视频图像高频尺度空间像素子带系数计算精度较低,导致图像画面差异辨识度降低,无法高精度对比图像特征参量的问题。因此,提出计算机大数据船舶视频图像类型辩识分析。通过神经网络算法,建立视频图像特征的神经网络模型;根据特征模型推导建立辨识模型。在辨识模型的基础上,通过导入大数据高频子带尺度算法,对图像特征尺度空间内的高频子带系数进行优化计算,从而提升视频图像类型的辨识精度。通过实验数据对比表明:提出的视频图像辨识算法,能够有效改善图像类型识别环境,提升图像类型辨识精度,解决了传统辨识算法辨识精度低的问题。     

基于大数据分析技术的船舶信息系统设计

为解决常规船舶信息系统执行大数据运算时,存在运算有效性较低的不足,提出了基于大数据分析技术的船舶信息系统设计。基于船舶信息系统模块设计以及电路设计,实现船舶信息系统硬件设计;依托船舶信息系统软件结构设计、调取算法设计实现船舶信息系统软件设计,完成基于大数据分析技术的船舶信息系统设计。试验数据表明,提出的船舶信息系统较常规船舶信息系统,运算有效性提高52.07%,适合现代船舶运行。     

基于视觉传达技术的船舶图像匹配研究

为准确实现船舶图像匹配,提出基于视觉传达技术的船舶图像匹配方法。考虑人眼的激励感知与抑制感知状态,在脉冲耦合神经网络内添设侧抑制信号等感知函数,实现低对比度的船舶图像增强处理;采用基于灰度差值直方图的特征提取方法判断增强后船舶图像边缘的粗细程度,提取船舶图像边缘特征;选取斯皮尔曼等级相关系数确定原始船舶图像与待匹配船舶图像的相关系数,以此判断船舶图像间的匹配度。测试结果表明,本文方法对简单与复杂背景的船舶图像均能实现图像增强,并充分获取图像内的边缘信息,实现准确的图像匹配。     

基于互信息技术的舰船图像拼接研究

舰船图像拼接是舰船图像处理领域的关键技术,为了降低舰船图像拼接误差,使拼接后的舰船图像更加完整,提出了基于互信息技术的舰船图像拼接方法。首先对当前舰船图像拼接研究现状进行分析,找到各种舰船图像拼接方法的缺陷,然后采集舰船图像,提取舰船图像拼接特征,最后基于互信息技术描述2幅舰船图像的相关性,进行舰船图像配准和拼接,并进行了舰船图像拼接仿真实验。结果表明,本文方法可以得到比较完整的舰船图像拼接结果,降低了舰船图像拼接误差,舰船图像拼接速度要快于对比方法 2倍以上,提高了舰船图像拼接效率,验证了本文方法的优越性。     

大数据分析下的船舶调度方法研究

船舶分布状态数据为一组非线性组合的离散数据,采用大数据分析方法进行船舶调度,提高船舶分配的有效性,提出一种基于关联匹配的船舶分布状态数据聚类及船舶调度方法。对采集的船舶大数据进行模糊C均值聚类处理,根据船舶状态特征属性分布进行大数据环境下的关联规则挖掘,提取反映船舶属性的特征量,以提取的特征量进行关联匹配,实现船舶优化调度。仿真结果表明,采用该方法进行船舶调度能有效反映船舶的类别属性,提高船舶的分类管理和调度能力,从而提高船舶的运输效率。     

基于物联网结构的船舶监控中心多源定位数据研究

在船舶物联网结构中,每个船舶的位置信息都能够通过通信系统进行交换,从而每个船舶都能够知道自己在航道中的位置,最大程度上避免发生碰撞事故。因此本文在物联网结构的基础上,采用多源融合的技术,对船舶的定位导航信息进行融合处理,使定位数据的精度更高、获取成本更低,并以多源信息融合技术作为基础,重点对船舶的GPS或北斗导航信息进行处理,采用卡尔曼滤波算法,实现信息的噪声过滤,另一方面也采用物联网实现数据的集中处理,降低了处理成本。     

基于视频图像处理的舰船运行状态监测技术

传统的舰船运行状态监测技术响应时间长,不能实现实时监测,监测效果差。为了解决上述问题,研究一种新的舰船运行状态监测技术,引入视频图像处理技术,首先对舰船运行状态信息进行采集,然后通过提取的视频图像特征处理舰船运行状态信息,最后输出舰船运行状态信息结果。为检测该技术工作效果,与传统监测技术进行对比,结果表明,研究的监测技术响应时间短,效果好,具有广阔的市场应用空间。     

大数据分析下舰船维修数据挖掘算法优化分析

舰船维修数据具有重要的利用价值,当前算法无法有效对其变化特点进行准确挖掘,无法充分发挥舰船维修数据优势,为了提高舰船维修数据挖掘精度,设计了基于大数据分析下舰船维修数据挖掘算法。首先采用单一算法对舰船维修数据进行挖掘,并根据挖掘精度对各种算法进行评价。然后采用大数据分析技术中的包容性检验算法选择最佳的单一模型,并对它们结果进行组合,得到舰船维修数据挖掘结果。最后采用舰船维修价格的历史数据作为实验对象,分析本文方法的优越性。本文方法的舰船维修价格的预测精度要显著高于当前其他数据挖掘算法的精度,而且舰船维修价格预测可信度更优,降低了舰船维修价格预测误差。     

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。