基于計算機(jī)視覺的內(nèi)河船舶導(dǎo)航技術(shù)研究.pdf

1、我國是世界內(nèi)河航運(yùn)大國之一，內(nèi)河航運(yùn)是我國現(xiàn)代綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分，其具有運(yùn)能大、成本低、污染輕、占地少、能耗低等優(yōu)勢。2016年，交通運(yùn)輸部部長楊傳堂在全國交通運(yùn)輸工作會議上提出了綜合交通運(yùn)輸發(fā)展的總體目標(biāo):加快推進(jìn)綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通建設(shè)，加快完善綜合交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，到2020年基本建成安全便捷、暢通高效、綠色智能的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系。水運(yùn)業(yè)已呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢。
　　隨著內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展，船舶數(shù)量急劇

2、增多，通航密度越來越大，加上內(nèi)河通航環(huán)境復(fù)雜多變，嚴(yán)重影響內(nèi)河航運(yùn)安全。然而內(nèi)河船舶大多為載重量較小的船舶，基于成本考慮沒有安裝雷達(dá)等功能性較強(qiáng)的導(dǎo)航設(shè)備，載重噸也沒達(dá)到IMO要求的AIS強(qiáng)制安裝標(biāo)準(zhǔn)。此類船舶在內(nèi)河航行時存在較大的安全隱患。
　　為了提高內(nèi)河小型船舶的導(dǎo)航能力，本文提出了一種基于攝像頭的內(nèi)河船舶輔助導(dǎo)航方法，并對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。主要工作如下:
　　(1)對于視頻圖像中船舶目標(biāo)，首先應(yīng)用采用圖像灰度化、均

3、值濾波和直方圖均衡化等方式進(jìn)行預(yù)處理，并提出了基于Sobel算子和Prewitt算子改進(jìn)的多方向邊緣檢測方法，以減少圖像處理的計算量，提高圖像處理效果。
　　(2)通過設(shè)置多個ROI(Region ofInterst)區(qū)域的方法，實(shí)現(xiàn)了對視頻圖像中目標(biāo)檢測造成遮擋的區(qū)域的消除和目標(biāo)區(qū)域判定;應(yīng)用Hog特征提取法減弱水波紋對圖像的干擾，實(shí)現(xiàn)了水波紋消除。
　　(3)根據(jù)小孔成像原理和攝像機(jī)的投影關(guān)系選擇單目式幾何測距方法對目標(biāo)