夜視助航系統(tǒng)視頻信號(hào)處理的研究.pdf

1、隨著船舶導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，海上航行的安全事故已經(jīng)降低了許多。但船舶在夜間或有霧等惡劣天氣條件下航行，能見度低，視線模糊，雖有雷達(dá)助航，但所限于雷達(dá)顯示目標(biāo)的不直觀，仍常有海事事故發(fā)生。若能在夜間對(duì)其他艦船目標(biāo)的出現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，就可以提前采取預(yù)警措施，減少海事事故的發(fā)生。
　　 本課題基于這一應(yīng)用背景，研究了紅外熱成像技術(shù)在船舶導(dǎo)航中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)，基于S3C6410核心板研發(fā)設(shè)計(jì)了夜視助航系統(tǒng)。利用紅外夜視技術(shù)及圖像處理技術(shù)實(shí)

2、現(xiàn)在夜間或有霧等惡劣天氣條件下的海上助航功能，增強(qiáng)在夜間、有霧等惡劣天氣條件下艦船航行的安全性。對(duì)保障船舶的航行安全和海員的生命安全具有重要意義。
　　 本文首先研究了夜視技術(shù)的發(fā)展與原理，并將夜視技術(shù)中的紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)中。夜視技術(shù)是能夠在夜間或低照度條件下觀察目標(biāo)，通過對(duì)光學(xué)圖像信息的一系列處理，將所觀察的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成人眼可見目標(biāo)的技術(shù)。當(dāng)前已成熟并投入使用的夜視技術(shù)有三大類：微光夜視技術(shù)、主動(dòng)紅外夜視技術(shù)

3、、紅外熱成像技術(shù)，本系統(tǒng)所使用的就是紅外熱成像技術(shù)。
　　 其次，本文基于S3C6410核心板研發(fā)設(shè)計(jì)了夜視助航系統(tǒng)。利用Linux系統(tǒng)下的V4L2視頻驅(qū)動(dòng)，完成紅外攝像頭對(duì)海面紅外圖像的模擬視頻信號(hào)的采集；通過TVP5150模擬視頻解碼芯片將其轉(zhuǎn)換為S3C6410處理器可以識(shí)別的數(shù)字圖像信號(hào)；完成海面各種景物的紅外視頻圖像的采集工作。
　　 然后，本文對(duì)采集到的紅外圖像進(jìn)行分析歸類，研究海面紅外圖像的處理方法。在復(fù)雜的

4、海天背景下，系統(tǒng)采集到的紅外圖像對(duì)比度低，目標(biāo)邊緣模糊，噪聲大。為了突出紅外圖像上的艦船目標(biāo)，削弱或刪除噪聲和背景信息，需要采取措施來(lái)抑制噪聲，改善信噪比，增強(qiáng)艦船目標(biāo)的邊緣特征，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別。
　　 最后，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了語(yǔ)音報(bào)警模塊，根據(jù)檢測(cè)到的紅外艦船目標(biāo)信息，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。如果在一定范圍內(nèi)能檢測(cè)到艦船目標(biāo)的存在，則傳遞一個(gè)文本信息給XF-S4240語(yǔ)音報(bào)警模塊，給駕駛員一個(gè)預(yù)警信息，提示駕駛員障礙物或可疑船舶的出現(xiàn)，