大型舰船尾迹图像对比度特征提取方法

现有舰船尾迹图像对比度特征提取方法普遍存在运算复杂、处理速度慢等问题。易导致舰船尾迹区域图像与海水背景区图像出现较大差异。为解决上述问题,提出通过边缘图像特征提取方法对图像灰度对比参数特征进行提取的方法,结合人眼视觉特性的主观体验与客观对比强度评价方法进行船舶尾迹图像创新优化。利用图像边缘特征提取方法进行仿真实验。实验结果表明,通过边缘图像特征提取方法对图像灰度对比参数特征进行提取和处理可有效提高船舶图像对比度特征提取的准确性,对船舶尾迹图像进行更加清晰的展现。     

舰船尾迹光学信号异常特征贝叶斯识别方法

为了提升舰船尾迹光学信号异常特征识别效果,提出舰船尾迹光学信号异常特征贝叶斯识别方法。针对合成孔径雷达系统采集的舰船尾迹SAR图像中舰船尾迹与海杂波边界区分不清晰的情况,使用图像分割和归一化的Hough变换检测方法实现舰船尾迹图像增强;依据气泡运输方程提取舰船尾迹直方图,根据直方图内峰值点密集程度,提取舰船尾迹光学信号特征,将该特征作为输入,使用贝叶斯分类模型输出舰船尾迹光学信号异常特征识别结果。实验结果表明：该方法可有效增强舰船尾迹SAR图像,也可有效提取舰船尾迹直方图,并准确提取舰船尾迹光学信号特征和识别其中的异常特征。     

加权k-均值在舰船尾迹识别中的应用研究

首先描述加权k-均值的原理;然后利用对舰船尾迹原始进行分块,并且以此提高尾迹的对比度,对分块后子图像进行归一化Hough变换;最后基于加权k-均值进行舰船尾迹识别。实验结果表明本文算法识别率高,识别时间短。     

舰船尾迹图像去噪处理方法研究

针对现有去噪处理方法获得的舰船尾迹图像质量较差,边缘信息模糊等缺点,提出一种基于MCA与特定滤波器相结合的舰船尾迹图像去噪处理方法,对舰船尾迹成像模型和相干斑噪声模型以及统计特性进行了分析和计算;采用MCA对舰船尾迹结构成分与水面复杂背景纹理成分进行有效分离,分别选择双正小波变换和剪切波变换构建舰船尾迹纹理字典和结构成分字典,将舰船尾迹图像形态成分分离过程转化成最优化问题进行求解,去除了干扰;采用同态滤波对去噪处理后的舰船尾迹图像进行增强,并设计了高通滤波器来替代同态滤波函数中的滤波器,实现了舰船尾迹图像的中低频成分抑制和高频部分增强。实验结果表明,所提方法对舰船尾迹图像的去噪处理效果最好,得到的图像边缘清晰度更高,纹理特征也更加显著,且细节信息得到了增强。     

舰船尾迹多维信息抗干扰智能搜索方法研究

传统舰船尾迹搜索方法在多维信息处理上,由于算法计算因素单一,无法对多维信息内无效数据做准确筛选运算,导致舰船尾迹图像搜索运算受到无效数据干扰源影响,出现搜索映射率低、误差大的问题。针对此问题,提出舰船尾迹多维信息抗干扰智能搜索方法研究。首先,通过对多维信息内舰船尾迹图像进行锁定。其次,引入多尺度特征融合算法对尾迹图像内干扰源进行滤除处理,接着,引入空间特征匹配算法对处理后的尾迹图像做搜索特征匹配计算,完成智能搜索过程。最后,通过对比实验证明,提出的舰船尾迹多维信息抗干扰智能搜索方法,能够有效解决传统搜索方法存在的映射率低、误差大的问题。     

舰船尾迹SAR图像特征的谱分析研究

图像纹理在频率空间的分布具有规律性,可以通过对图像进行频谱分析来提取纹理特征。根据SAR成像机理对舰船尾迹SAR图像进行了仿真研究,采用周相谱法对图像的二维功率谱作一维变换处理,提出基于归一化能量谱的图像谱特征分析方法,并给出了不同探测参数下尾迹SAR图像谱特征的仿真图。结果表明,该方法可有效地消除海面背景的影响,实现舰船尾迹特征检测的定量分析。     

基于傅里叶变换的SAR图像舰船尾迹检测

为利用精准的舰船尾迹检测结果,为航速航向信息反演等应用提供基础,提出基于傅里叶变换的SAR图像舰船尾迹检测方法。利用分数阶傅里叶变换方法,通过线性积分变换以及平面旋转两部分,变换舰船尾迹SAR图像,将其划分为高频子带与低频子带。利用Radon变换方法,累加SAR图像低频子带内直线像素点的灰度值,获取像素点与舰船尾迹线的几何对应关系,搜索Radon变换域中的峰值点位置,获取最终的SAR图像舰船尾迹线检测结果。实验结果表明,该方法可以有效检测SAR图像中的卡尔文尾迹、布拉格尾迹等不同类型的舰船尾迹,具有优越的舰船尾迹检测效果。     

基于三维自适应预测的舰船尾迹图像快速无损压缩算法

为了获得更高质量的舰船尾迹行进图像,提出基于三维自适应预测的舰船尾迹图像快速无损压缩算法。根据三维自适应预测原理,设定波段顺序条件,确定尾迹节点的实际精度数值,完成基于三维自适应原理的舰船尾迹预测。在此基础上,利用已选取的压缩指标,对各级节点实施无损编码,再通过计算压缩比例,实现舰船尾迹图像快速无损压缩算法。对比实验结果表明,与BMP图像处理手段相比,应用快速无损压缩算法后,图像压缩清晰度极值达到88%,舰船尾迹行进图像的质量水平得到有效提升。     

光学遥感图像舰船目标检测算法研究

针对航天图像舰船目标快速检测问题,本文提出了一种复杂海洋背景中舰船目标的快速提取,舰船尾迹的检测及目标检测算法。根据人类视觉注意机制,把梯度作为视觉注意前期的简单特征,然后以开尔文尾迹为主要依据,以区域灰度方差表示纹理粗糙度,进行舰船尾迹识别,最后分析舰船检测的原则和主要特征,提出舰船目标检测流程,并进行目标检测实验,实现准确的尾迹识别和目标检测。     

大数据环境下舰船尾迹破碎图像高精度识别技术

针对原有方法在对舰船尾迹破碎图像进行识别的过程中,受破碎图像特征残缺的影响,存在大量难以检测的角点,在图像破碎度为40%～60%时存在特征抽样拟合率较低的问题,提出一种大数据环境下舰船尾迹破碎图像高精度识别技术。在大数据环境下,通过SUSAN角点检测算法这种大数据算法对舰船尾迹破碎图像进行角点检测。构建图像特征检测模型,利用构建模型对舰船尾迹破碎图像角点处实施特征检测,获取舰船尾迹破碎图像特征。通过构建舰船尾迹破碎图像高精度识别模型实现舰船尾迹破碎图像高精度识别。为了证明大数据环境下舰船尾迹破碎图像高精度识别技术实现了特征抽样拟合率的提升,将原有技术作为对比实验技术进行该技术与原有技术的特征抽样拟合率对比实验,实验结果证明该技术实现了特征抽样拟合率的提升,更适用于舰船尾迹破碎图像的识别。     

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。     

非均匀粘性流场螺旋桨非定常水动力性能研究

基于RANS方程和RNG k-ε湍流-模型,采用结构-非结构多块混合网格研究了船后非均匀流场中螺旋桨的非定常水动力性能。计算了DTMB4119螺旋桨的敞水性能,考察了网格依赖性。采用傅立叶变换进行了螺旋桨伴流场的谐调分析,并结合UDF功能实现了模型试验伴流场的输入。采用滑移网格技术模拟了非均匀流场中HSP螺旋桨的非定常特性。计算结果与试验结果的比较表明,建立的船后螺旋桨的非定常受力及表面压力分布计算方法精度较高,能够满足工程应用要求。     

A non-geometrically similar model for predicting the wake field of full-scale ships

The scale effect leads to large discrepancies between the wake fields of model-scale and actual ships, and causes differences in cavitation performance and exciting forces tests in predicting the performance of actual ships. Therefore, when test data from ship models are directly applied to predict the performance of actual ships, test results must be subjected to empirical corrections. This study proposes a method for the reverse design of the hull model. Compared to a geometrically similar hull model, the wake field generated by the modified model is closer to that of an actual ship. A non- geometrically similar model of a Korean Research Institute of Ship and Ocean Engineering (KRISO)’s container ship (KCS) was designed. Numerical simulations were performed using this model, and its results were compared with full-scale calculation results. The deformation method of getting the wake field of full-scale ships by the non-geometrically similar model is applied to the KCS successfully.     

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。     

肥大型船舶伴流分数的估算方法研究

基于肥大型船的快速性试验数据,通过对传统估算公式结果的分析及船舶伴流成因的研究,选定部分船型参数及无因次量作为影响因子,建立线性数学模型,采用逐步回归法得到一种新的、更加精确的肥大型船伴流分数估算方法,通过实例验证其精确性和正确性。     

基于舵角信息的航向修正和横漂速度估计算法研究

阐述了舰船在机动情况时舵角反馈信号对航向精度的提高以及对横漂速度的估计作用,结合舰船的运动模型和航向角H与舵角β的关系模型,考虑横漂速度对舰位的影响,引入舵角反馈信息,建立了有舵角反馈信息参与的kal-man滤波模型,并利用Matlab软件将有/无舵角信息参与的kalman滤波模型进行了比较,结果显示有舵角信息参与的kal-man滤波模型效果较好。     

基于蒙特卡洛方法的邮船建造质量评价体系不确定性分析

为避免因建造质量问题导致的后续返工，需要在邮船建造过程中对建造质量进行控制，一套合适的建造质量评价体系可客观地反映建造质量，为质量控制提供标准。建立邮船建造质量评价体系的结构和数学模型，各部分的权重可使用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）或德尔菲法确定，并使用蒙特卡洛方法对该体系的不确定性进行研究。结果说明该体系具有较好的稳健性。船厂在使用该体系时需要结合实际情况，尤其应注意内装质量部分的权重。     

气泡艉流场特征及其研究综述

船舶气泡艉流场特征研究蕴含着重要的军事和民用价值.从气泡艉流场的几何特征、声光物理特征以及尾流中气泡的数密度、尺度分布特征等方面,总结了当前国内外关于船舶气泡艉流场特征研究的主要成果,进而通过分析它们在遥感探测、制导等领域的应用情况,进一步阐明了船舶气泡艉流场特征研究的重要性,并提出了应加强对气泡艉流场的探测技术和抑制消除技术研究的发展建议.     

用于船舶伴流场预报的一种非几何相似的模型（英文）

The scale effect leads to large discrepancies between the wake fields of model-scale and actual ships, and causes differences in cavitation performance and exciting forces tests in predicting the performance of actual ships. Therefore, when test data from ship models are directly applied to predict the performance of actual ships, test results must be subjected to empirical corrections. This study proposes a method for the reverse design of the hull model. Compared to a geometrically similar hull model, the wake field generated by the modified model is closer to that of an actual ship. A non- geometrically similar model of a Korean Research Institute of Ship and Ocean Engineering(KRISO)'s container ship(KCS) was designed. Numerical simulations were performed using this model, and its results were compared with full-scale calculation results. The deformation method of getting the wake field of full-scale ships by the non-geometrically similar model is applied to the KCS successfully.