增强现实技术在船舶行业的应用

增强现实也称混合现实,通过利用计算机技术,将真实环境与虚拟物体融合叠加到同一个画面或空间中,是一种全新的人机交互技术,在多个行业领域中有着广泛应用。本文首先对增强现实系统中的虚实配准技术、显示技术、虚实融合技术、人机交互等关键技术进行分析,然后针对增强现实技术在船舶制造、舰船仿真、船舱驾驶等方面的应用和潜在应用进行深入研究。     

计算机视觉技术在船舶吨位检测中的应用

目前,航运船舶吨位检测主要依靠人工观察、粗略估计的方法,效率低、误差大,制约了航运经济的发展,为提高航运信息化水平,提升运输效率,船舶吨位智能检测技术受到越来越多的关注。本文提出一种基于计算机视觉的船舶吨位检测方法,该方法利用双摄像头从不同方向采集船舶信息,通过图像处理等计算视觉技术估算船舶吨位。     

基于增强现实的船舶机舱智能巡检技术研究

为了减少船舶机舱巡检过程中的人因失误,提高轮机员的单兵作业能力,以船舶机舱巡检任务为研究对象,提出了一种基于增强现实的船舶机舱智能巡检技术。针对机舱同类仪表识别率低的问题,融合蜣螂优化算法和目标检测算法,得到了一种全新的目标检测优化算法,实现了对机舱仪表的高精度识别和定位。通过构建船舶机舱的虚拟模型,利用任务系统的时序性和交互性,结合导航系统,实现了机舱导航和任务指引功能。试验证明,改进的蜣螂优化识别匹配算法在耗时和准确率方面均优于其他算法。在实际巡检效果方面,增强现实智能巡检规划的路线能够有效避免漏检现象,巡检准确率超过95%,有效提升了轮机员的巡检能力和效率。     

基于增强现实技术的智能针灸系统的视觉处理

增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其它信息整合成到用户看到的真实世界中的一种技术。本文简单地介绍了增强现实技术的慨念，及所设计的基于增强现实技术的智能针灸系统，并详细介绍了采用双目视觉成像原理对该系统所进行视觉处理，以及基于特征的配准方法，通过实例证明，效果较好。     

船舶自动识别系统中的计算机视觉技术应用

船舶自动识别系统(AIS)是一种新型的数字助航系统。AIS的发展和应用可有效地解决海损事故,避免生命和财产的损失。计算机视觉是近年来迅猛发展起来的技术,将计算机视觉技术应用到AIS中,可以弥补AIS不可使用时的不足,完善AIS的功能。本文主要介绍计算机视觉技术在AIS中船舶识别和船舶跟踪的2个重要应用。     

基于增强现实技术的智能针灸系统的视觉处理

增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其它信息整合成到用户看到的真实世界中的一种技术.本文简单地介绍了增强现实技术的概念,及所设计的基于增强现实技术的智能针灸系统,并详细介绍了采用双目视觉成像原理对该系统所进行视觉处理,以及基于特征的配准方法,通过实例证明,效果较好.     

增强现实技术在船舶导助航领域的应用

为解决传统船舶导助航领域的难题,介绍增强现实技术(Augmented Reality,AR)的特点和应用及发展趋势,分析传统船舶导助航技术的现状和缺陷。在此基础上对AR技术在提升船舶导助航方面进行设想及分析,并提出其在船舶导助航应用上需解决的一些关键技术。     

船舶自动识别系统中的计算机视觉技术应用

受环境等外部因素的影响,利用自动识别系统对船舶身份进行识别,存在识别不准确的问题,为解决这一问题,研究者们将计算机视觉技术应用其中,以期改善系统的识别效果。在此背景下,首先对船舶自动识别系统与计算机视觉技术进行分析,然后具体探讨计算机视觉技术在船舶自动识别系统中的应用过程,包括图像采集、图像预处理、图像定义与分割、字符识别等4项内容;最后通过实验对应用效果进行验证,结果表明:应用了计算机视觉技术的船舶自动识别系统较未应用前,数字识别准确性提高14.3%,汉字识别准确性提高12%,识别效果改善,由此证明计算机视觉技术对改善船舶自动识别系统性能有帮助作用。     

计算机视觉在内河船舶目标监测技术的应用

随着经济的迅速发展,我国大力发展内河航运,内河航运是内陆与沿海地区货运贸易的重要桥梁。船舶的载重吨位和航行速度有极大提升,同时也提高了船舶事故的发生概率。针对这一问题,本文利用计算机视觉技术对内河船舶进行监测、导航和预警。本文详细介绍了图像的颜色模型和灰度化公式,研究图像去噪的主要方法。利用帧间差分法分离背景和目标,并对前景图像进行形态学处理,识别船舶目标。     

基于计算机视觉的船舶焊缝缺陷识别系统研究

船舶是复杂的大型结构体,船壳、甲板等结构都需要通过焊接来保证整体的密封性和强度,而焊缝的质量直接影响船舶的安全性和可靠性。因此,通过合理的船舶焊缝检测技术,识别出焊缝存在的缺陷,提高船舶大型结构焊接的质量非常重要。近年来,基于计算机视觉的图像识别和处理技术发展迅速,在工业领域的应用也逐渐增加。本文利用计算机视觉和图像处理算法,开发一种船舶焊缝缺陷自动识别系统,可以有效改善船舶焊缝缺陷的识别准确度和效率,有重要的应用价值。     

增强现实的助航环境构建方法

舰船在海上航行主要依赖GPS、雷达以及相应的综合导航系统进行导航,而使用视频设备进行导航的很少.运用OSGART增强现实组件把视频信息与基于地理信息的虚拟环境相结合,通过对摄像机地理空间的三维标定,构造出一个在地理空间、视觉空间和物理空间统一的合成环境平台.这个平台通过虚拟三维信息标注、视频信息与相应的虚拟海洋环境信息融合为航行导航手段.这种基于增强现实的导航方式与现在的GPS和雷达导航方式相比较,具有自然直观,空间立体感强及方便想象等特点,实验结果表明了系统的可行性.     

基于移动智能端增强现实技术的船舶辅机虚拟实验系统研究

为解决当前船舶辅机实时培训存在辅机设备体积庞大不易操作与实验空间有限等问题,随着增强现实技术(简称AR)的发展,文章介绍了1种基于AR的船舶辅机设备虚拟实验系统。该系统基于移动智能端及三维开发引擎Unity3D,实现在移动智能端对船舶辅机设备虚拟实验操作。该研究还解决了船舶辅机设备模型的优化、人机交互等问题,使得船舶辅机虚拟实验更加流畅,智能。研究结果表明,该实验系统的使用性很强,具有很好的适用与推广价值。     

基于计算机视觉的船舶操纵受扰力预测模型

常规船舶操纵受扰力预测模型在高海况预测数据幅值较大的情况下,预测过程引入的误差较大,因此设计一种基于计算机视觉的船舶操纵受扰力预测模型。首先分析船舶水上受力,得到不同坐标系下船舶自由度向量,在一定假设条件下得到船舶受力方程,了解船舶的受力情况后对基于计算机视觉的船舶航行图像的质量进行处理,填充连通图像区域,完成图像形态学处理,提取出与船舶操纵受扰力相关的图像兴趣区域,结合船舶自身的特性,完成船舶操纵受扰力的预测。仿真实验的结果表明,设计的预测模型在高海况不同船舶航行速度下,预测误差均小于常规模型,验证了设计模型的准确度。     

激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

计算机视觉测量在板材滚弯成形中的应用研究

将计算机视觉测量的方法应用于板材滚弯加工过程的成形检测，在图像经过预处理的基础上，设计了低通滤波器对图像进行平滑处理，然后对图像进行边缘快速检测，利用任意曲线三维重构的方法重建了板材的空间曲线，并求出了空间曲线的半径。     

计算机视觉在船舶焊缝缺陷识别的应用

大型集装箱运输船舶在海上航行时,会受到极端恶劣的气象条件影响(海浪、海风等),导致船体结构出故障。由于大型船舶的甲板、船体等壳状结构均采用焊接的方式组成整体,因此,船舶焊接的质量决定了船舶结构强度和防水性等,具有非常重要的意义。为了保证船舶的焊接质量,必须要进行焊缝的缺陷识别与检测。本文基于计算机视觉与图像处理技术,研发了一种新型的船舶焊缝识别系统,对改善船舶焊缝的缺陷检测水平有重要作用。     

差分GPS技术在船舶定位和导航系统的应用

全球定位系统(GPS)在定位和导航系统中占据了重要地位。本文为解决传统的GPS定位导航中的系统误差和偶然误差,利用差分技术进行误差修正。首先阐述差分GPS技术的原理,然后设计基于此技术的船舶定位和导航系统,最后进行仿真实验。实验结果表明,差分GPS技术在船舶定位和导航方面精度高,可行性强。     

图像处理技术在船舶导航过程的应用

大型船舶采用常规导航方法在窄河道进行导航时,存在导航精度较低的不足,为此提出了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。基于图像处理程序的嵌入,以及导航参数的计算,完成图像处理技术船舶导航参数的确定;依托船舶的定位分析、船舶航线的路径分析,实现了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。实验数据表明,提出的应用船舶导航方法较常规船舶导航方法,导航精度提高47.14%,能够使大型船舶在窄河道范围内进行有效导航。     

基于视觉传达技术的舰船三维导航系统

为增大舰船导航节点间SKT响应系数的表现实值,解决导航耦合反应能力较弱的问题,设计基于视觉传达技术的舰船三维导航系统。按照三维模型架构中的信息传输需求,连接导航移动端与GIS组件,完成导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,提取三维数据库中的舰船航行数据,完善导航系统的实际应用流程,实现系统的软件运行环境搭建,结合相关硬件执行设备,完成视觉传达技术舰船三维导航系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统IBS系统相比,应用新型三维导航系统后,SKT响应系数最大值达到7.86,大幅提升舰船导航节点间的耦合反应能力。