船舶三维视觉图像模糊目标清晰处理仿真

为保证船舶目标的识别效果,需提高船舶图像目标的清晰度。因此,研究船舶三维视觉图像模糊目标清晰处理方法。该方法采用立体双目视觉在2个视点下观测同一个目标,依据2个观测面的模糊核路径和三维空间内的船舶运动路径相对应的原理,获取船舶模糊图像的三维信息;采用局部模糊探测方法,依据获取的三维信息分割模糊目标图像,并将分割结果输入残差聚集网络模型中,通过模型的处理获取清晰化高质量目标图像。测试结果显示,该方法清晰处理后的目标图像对比度、边缘强度以及图像方差3个指标的结果均在0.933以上,可有效完成图像模糊目标的清晰处理,获取清晰的目标结果。     

典型船舶舾装设备数值化建模应用研究

基于目前许多船舶企业虚拟生产建造现状,文章对某船实例进行舾装设备模型数值化建模研究应用,采用CADDS5虚拟仿真软件,通过对其参数化建模二次开发,构建专业的舾装设备模块,同时结合实船,考虑舾装件的独特特性,设计船舶舾装设备三维模型,并将其参数化,利用SYBASE数据库存放数值模型,实现舾装设计参数与设计研发CADDS5舾装功能模块匹配链接。为船舶设计人员舾装件的设计、选型研发提供依据,同时提高效率。     

基于CADDS5的典型船舶门窗盖设计应用研究

文章基于CADDS5软件对某船实例进行舾装设备门、窗、盖模型数值化建模研究应用,采用计算机编程技术,对CADDS5软件的二次开发功能进行研发,结合舾装建造件标准对其参数化建模,构建专业的舾装设备门、窗、盖模块,同时结合实船考虑舾装件的独特特性,设计船舶舾装设备三维模型,并将其参数化,利用SYBASE数据库存放数值模型,实现舾装设计参数与设计研发CADDS5舾装功能模块匹配链接,建立典型船舶门、窗、盖全模型数据库。     

基于虚拟现实的船舶三维图像重建方法

通过对船舶三维图像重建处理,提高船舶动态检测识别能力,提出基于虚拟现实的船舶三维图像重建方法。根据船舶图像的空间位置概率分布,构建船舶三维图像的分类子网特征图模型,采用虚拟现实的三维重组技术实现对船舶三维图像重建过程中的纹理渲染和实体建模。在船舶三维图模型的Face Tools中选择虚拟现实重构的面类型,通过颜色、透明度和光照效果的动态渲染实现对船舶三维图像重建。实验表明该方法对船舶三维图像重建的视觉表达能力较好,重建的精密度水平较高。     

船舶外舾装参数化模板构建方法研究及应用

针对船舶非标外舾装的三维建模工作量大、手工建模效率不高和建模质量难以保证等问题,结合在三维体验平台方面的实践经验,提出一种船舶外舾装参数化模板构建方法。通过梳理同类外舾装对象的共性元素,基于输入元素和参数构建外舾装对象的三维模型。以船舶钢质直梯为验证对象构建参数化模板,基于参数化模板实现对船舶外舾装的快速建模,规范外舾装建模方法和外舾装模型,提高建模的效率和准确性,缩短外舾装设计周期,同时为后期三维设计交付物的自动生成提供数据支持。     

基于视觉传达优化的低清晰度船舶图像复原研究

针对图像复原易出现复原图像颜色视觉特征失真问题,提出基于视觉传达优化的低清晰度船舶图像复原方法。该方法通过帧扫描方法,提取低清晰度船舶图像视觉传达信息的像素二维特征;使用基于最大后验概率的高分辨率船舶图像重组方法,将所提取低清晰度船舶图像视觉传达信息的像素二维特征,进行高分辨率特征重组,并引入基于视觉颜色模型的视觉传达效果优化复原方法,优化高分辨率特征重组后复原图像的颜色视觉传达效果。实验数据验证：该方法对低清晰度海域通行船舶监控图像复原处理后,图像视觉传达效果得到明显提升,且复原后船舶图像峰值信噪比、结构相似性指数接近1,图像特征失真小;复原后图像颜色特征显著性指数最大值达1.0,颜色特征细节显著性得以改善。     

基于三维模型的装配可视化研究

为提高船体结构制造中的船体装配可视化设计技术,更好地指导生产,提高生产效率,对基于三维模型的装配可视化技术进行研究。系统分析船体装配可视化设计,包括按工序出图、图纸信息集成、三维可视化技术、可视化系统和最终现场全面数字化环境下的可视化设计等,为船体制造中其他舾装专业的现场可视化协同装配和安装图纸表达提供参考,为最终实现船舶现场全三维数字化制造奠定基础。     

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。     

多源融合的船舶身份智能识别与验证技术

针对船舶污染物监管场景需求,提出了船舶申报信息、船舶自动识别系统和摄像头图像检测多源融合的船舶目标智能识别和验证方法。从申报信息中获取船舶水上移动通信业务标识码身份,利用该标识码提取船舶自动识别系统参数,判断船舶是否达到现场;通过改进的YOLOv5检测模型从摄像头获取现场船舶的视觉目标检测框;采用视觉目标检测框与船舶自动识别系统目标在摄像头像素坐标系映射标定框的交叉匹配算法,完成船舶目标的融合验证。在SeaShips公开数据集上的试验表明,相较原始YOLOv5模型,提出的船舶视觉目标检测模型平均精确度指标提升了3.14%,达到80.83%;且利用TensorRT加速使得模型推理速度提升了73%,帧率达到64.18。船舶自动识别系统目标与视觉目标的匹配融合满足船舶污染物接收现场船舶身份的识别和验证需求。     

基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模

以船舶航行提供可视化数字化视景为目的,提出基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模方法。通过采集地形数据、电子海图、三维实拍等资料,建立船舶视景模型文件、标物视景模型文件。使用3D MAX三维建模软件构建水面与陆域物标的三维模型,通过VR技术中Creator软件建立地形地貌模型。使用3D MAX三维建模软件建立船舶三维模型,并对模型进行网格重建、纹理映射以及组合渲染,从而得到完整的船舶航行视景数字化三维模型。实验表明,该方法可有效建立船舶、地标物三维模型,具有较好的船舶网格模型重构能力,可有效呈现船舶右回旋时航行视景数字化信息,应用效果较为显著。     

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。     

基于无线网络的船舶电气设备过热监测系统

本文设计基于无线网络的船舶电气设备过热监测系统。该系统通过短距无线通信模块、ZigBee通信协议以及无线网络中心节点组网,利用无线网络中心节点组网与短距无线通信模块实现系统的数据与指令等传输,同时利用红外摄像机采集船舶电气设备图像,并使用视觉特征三维重建方式对船舶电气设备过热位置进行重构。通过视觉识别的似然函数判断船舶电气设备是否过热,并计算船舶电气设备红外图像过热点的红外热点强度,实现船舶电气设备过热监测。实验结果表明,该系统具备较好的无线网络传输能力,并可有效对电气设备过热位置进行视觉特征三维重构,同时准确判断船舶电气设备过热情况,具备较为显著的应用效果。     

基于视觉传达的船舶自动导航系统

为了提升自动导航效果,设计基于视觉传达的船舶自动导航系统。利用视觉传达技术采集船舶图像,通过回溯处理模块获取高精度图像信息;利用系统软件线程实现模块间通信,依据图像信息制定航行计划,依据高精度图像信息实现航线设置、航线偏移报警与保存航迹功能;采用船舶目标跟踪方法得到船舶的位置和航向角信息,利用人机交互模块完成海图漫游、查询与航线管理等操作。实验证明,该系统可合理设计船舶航线,航行轨迹跟踪精度高。     

基于三维体验平台的船舶设备位置驱动与布置

二维驱动三维(Logical to Physical,L2P)是三维体验(3D Experience)平台中由二维原理图设计过渡到三维模型设计的重要方法,采用该方法可提高三维设计中船舶设备布置的准确性和效率。结合工程实际,从资源配置和驱动过程2个方面系统阐述L2P的驱动机制,运用该核心技术实现对设备的位置驱动,并通过EKL编程实现基于船舶坐标系的设备精准布置。通过研究,为三维设计中轮机、电气和舾装等设备的布置提供具体的技术路线。     

基于机器视觉技术的船桥防碰撞自动控制系统

为避免船桥发生碰撞事故,设计基于机器视觉技术的船桥防碰撞自动控制系统。利用双目视觉传感器采集船舶航行环境图像,由A/D转换芯片预处理环境图像,再利用双目视觉测距技术结合预处理的环境图像计算船舶与桥墩间的距离;通过全球定位系统采集船舶位置信息,利用改进差分进化PID控制方法得到舵角自动控制结果,再利用异步收发传输器根据控制结果生成自动控制指令,作用于船舵,完成船桥防碰撞自动控制。实验证明：该系统可有效采集船舶航行环境图像,计算船舶三维坐标;在不同航行环境时,该系统均可完成船桥防碰撞自动控制,且自动控制的稳定性较优。     

大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计

对大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计,提高海图视觉交互能力,提出基于多线程视觉调度的大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计方法。采用Mutigen Creator和Vega Prime建立船舶电子海图显示的视景仿真平台,采用三维立体的虚拟海洋场景设计方法,结合多线程视觉空间调度,实现大型船舶电子海图显示。测试得知,该方法进行对大型船舶电子海图显示界面视觉交互的视景增强性能较好,图像交互能力较强。     

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。     

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。     

船舶电气智能设计数字化信息模型研究

针对船舶智能设计对各种电气信息的需求,首先分析了智能设计模式下船舶电气信息的构成.然后,探讨了船舶电气设计流程、设计任务等管理信息和产品、设备信息的集成方法及其表达形式.最后,构建了船舶电气智能设计数字化信息模型的数据库框架,介绍了其在船舶智能设计软件开发中的应用情况.     

基于视觉传达的船舶航行图像优化研究

为了改善船舶航行图像质量,准确分辨图像信息,提出基于视觉传达的船舶航行图像优化方法。利用双边滤波器与冲击滤波器处理模糊船舶航行图像,达到图像去噪、纹理平滑以及边缘特征增强的目的。根据模糊核的稀疏性特点,通过正则化交替迭代方式实现模糊最佳估计结果的确定后,基于梯度稀疏的反卷积方法实现模糊图像的复原,运用HSV色彩模型对复原后的船舶航行图像作优化处理,获得高质量船舶航行图像。实验结果表明,该方法可实现模糊船舶航行图像视觉传达优化,优化后图像的结构相似度、信息熵指标最高可达0.967、9.49,边缘强度、梯度均值、彩色熵指标达到设定要求,图像视觉优化效果突出。