船舶機(jī)艙儀表監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、分 類 號(hào)UD C密 級(jí) 公 開單 位 代 碼 ~ 一 」Q 15 1 一船 舶 機(jī) 艙 儀 表 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 研 究吳 浪指 導(dǎo) 教 師 譚 克 俊 職 稱 副 教 授學(xué) 位 授 予 單 位 大 連 海 事 大 學(xué)申請(qǐng) 學(xué) 位 級(jí) 別 碩 士 學(xué) 科 與 專 業(yè) 電力 電子 與 電 力 傳 動(dòng)論 文 完 成 日期 2008 年 5 月 論 文 答 辯 日期 2008 年 6 月答 辯 委 員 會(huì) 主席中 文 摘 要摘 要機(jī) 艙 監(jiān)

2、測 和 報(bào) 警 系 統(tǒng) 是 船 舶 最 重 要 的 自動(dòng) 化 設(shè) 備 之 一 ，傳 統(tǒng) 機(jī) 艙 監(jiān) 測 報(bào) 警 系統(tǒng) 多數(shù) 采 用 計(jì) 算 機(jī) 集 中方 式 ，其 結(jié) 構(gòu)特 點(diǎn) 是 將 所 有 測 點(diǎn) 的傳 感 器 和 變 送 器 信 號(hào) 經(jīng)屏 蔽 電纜 線送 入 計(jì) 算機(jī) 接 口電路 ，經(jīng) 刀 D 轉(zhuǎn) 換 ，數(shù) 據(jù) 處 理 后 進(jìn) 行 顯 示 、報(bào) 警 和 打印 。計(jì) 算 機(jī) 集 中監(jiān) 測 報(bào) 警 方 式 需 要 大 量 傳 感 器

3、、變 送 器 及 電纜 線 ，對(duì) 計(jì) 算 機(jī) 接 口要 求 很 高 ，施 工 維 護(hù) 工 作 量 都 很 大 。本 文 采 用 計(jì) 算 機(jī) 視 覺 和 模 式 識(shí) 別 技 術(shù) ，通 過數(shù) 字 攝 像 頭 采 集 船 舶 機(jī) 艙 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 中 一 次 性 儀 表 的表 頭 圖像 信 息 并 傳 送 到 計(jì) 算機(jī) ，然 后 進(jìn) 行 圖像 信 息 的特 征提 取 、 圖像 分 析 、 圖像 處 理 ，最 后 完 成 監(jiān) 測 數(shù) 據(jù) 的顯

4、 示 、報(bào) 警 等 工 作 。這 種 方 法 可 顯 著 降低 機(jī) 艙 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 的 布 線 成 本 ， 大 大 提 高 監(jiān)測 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 。本 文 在 簡 要 介 紹 船 舶 機(jī) 艙 儀 表 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 軟 硬 件 整 體 方 案 設(shè) 計(jì) 方法 基 礎(chǔ) 上 ，重 點(diǎn) 圍繞 圖像 采 集 和 圖像 識(shí) 別 兩 個(gè) 方 面 進(jìn) 行 了討 論 研 究 ， 主 要 涉 及 以下 幾 方 面 內(nèi)容 :1. 本 文采 用 V

5、i sua1C 一 6.0 作 為視 頻 軟件 的開 發(fā)平 臺(tái) 。 通 過 分 析 對(duì) 比 M icr o soft所 提 供 的 兩 種 視 頻 采 集 方 式 Directshow 和 V F W 在 視 頻 捕 獲 快 速 性 、 靈 活 性 以及 對(duì)視 頻 設(shè) 備 依 賴 性 等 方 面 的表 現(xiàn) ， 決 定 采 用 V F W 作 為船 舶 機(jī) 艙 儀 表 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 的視 頻采 集 方 式 ，利 用 V FW 軟件 開

6、發(fā)包 對(duì) 流 式 數(shù) 據(jù) 處 理 的支 持 ，實(shí) 現(xiàn) 了實(shí) 時(shí)動(dòng) 態(tài) 畫 面 顯不 。2. 在 采 集 視 頻 圖像 時(shí) ，本 系 統(tǒng) 采 用 多 線 程 編 程 技 術(shù) ，在 對(duì) 幀 圖像 進(jìn) 行 處 理 的同 時(shí) 實(shí) 現(xiàn) 視 頻 監(jiān) 控 畫 面 的 流 暢 顯 示 。在 對(duì) 視 頻 流 進(jìn) 行 幀 圖像 采 集 時(shí) ， 為 滿 足 視 頻采 集 的實(shí) 時(shí)性 和 高 效 性 ，采 用 直 接 內(nèi)存 存 儲(chǔ) ，為后 面 圖像 處 理 打

7、 下 了 良好 的基 礎(chǔ) 。3. 在 圖像 預(yù) 處 理 方 面 ， 系統(tǒng) 對(duì) 彩 色 圖像 進(jìn) 行 了灰 度 處 理 。考 慮 到 機(jī) 艙 環(huán) 境 和儀 表 指 針 圖像 的特 點(diǎn) ，為 盡 量 保 證 得 到 完 整 的 圖像 信 號(hào) 和 邊 緣 信 息 ，通 過 比較 不同算 法 的優(yōu) 缺 點(diǎn) ，采 用 中值 濾波對(duì) 灰度 圖像 進(jìn) 行 噪 聲 消 除 ，用 O stu 方 法 對(duì) 圖像 進(jìn)行 二 值 化 處 理 。 同 時(shí) ，為