基于光學(xué)圖像的通航船舶流量及異常航跡檢測方法研究.pdf

1、隨著交通運輸事業(yè)在我國的迅速發(fā)展和綜合立體的交通運輸體系的逐步形成,水上的交通運輸日趨繁忙,運輸安全問題日趨突出。2007年“6.15”廣東九江大橋船撞橋梁典型事故的發(fā)生,以及近些年頻發(fā)的船橋碰撞事故,使得通航航道中的船舶及運輸船舶安全問題成為政府主管部門、交通行業(yè)以及社會關(guān)注的熱點。由于實際內(nèi)河航道環(huán)境比較復(fù)雜,現(xiàn)有的船舶交通管理系統(tǒng)及被動防船撞裝置在內(nèi)河通航橋梁防撞上具有一定的局限性,使用成本高,施工周期長,基于光學(xué)成像監(jiān)視與預(yù)警的

2、船舶主動防撞系統(tǒng)具有全天候、全天時、低成本、可視化等優(yōu)點,因此其科研攻關(guān)就變的十分迫切,其中主動防撞系統(tǒng)中的船舶異常行為分析與異常行為準則的建立、航道船舶的目標檢測與流量分析等關(guān)鍵技術(shù)也成為面向工程應(yīng)用研究的熱點,同時具有較強的理論研究價值和應(yīng)用前景。
　　本文首先采用光學(xué)多傳感器(紅外/可見光)組合模式,即在光照和氣候條件較好的條件下采用可見光傳感器對航道船舶進行檢測,利用紅外傳感器熱成像特點在夜間開展目標檢測和船舶航跡判斷,這

3、種協(xié)同利用可見光和紅外傳感器的組合方式,可以有效的解決全天候全天時的檢測難題,使全天時、精確、可靠的智能監(jiān)視與預(yù)警成為可能。其次,通航河道圖像視頻交通監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)在內(nèi)河復(fù)雜背景不良氣候條件下,對運動船舶目標進行檢測和跟蹤,實現(xiàn)通航河道的船舶實時監(jiān)控問題,掌握船舶是否偏航,以及受水文、風(fēng)向等影響后的運行情況。在橋區(qū)水域的船只非正常航行軌跡的模型是以圖像視頻的檢測為基礎(chǔ)的,它將船只的航行速度、航行的方向、船隊規(guī)模、船舶領(lǐng)域、各種天氣及水面

4、情況以及人為造成的事故進行了分析整理,通過這些條件可以得知船只在橋區(qū)水域的航行過程是否屬于正常行為,當(dāng)被判斷為異常時能將預(yù)警信號傳達到非正常的船只從而來減少或者有效的避免它碰撞橋墩。最后,經(jīng)實驗及性能分析,運用光學(xué)多傳感器(紅外/可見光)組合模式獲取船舶運行信息,并通過河道圖像視頻交通監(jiān)控系統(tǒng)對船舶航跡進行評判,能夠有效地檢測船舶異常航跡,及時發(fā)現(xiàn)問題避免事故發(fā)生,該種方法的優(yōu)點是準確性較高,能夠及時的得到非正常船只的航行軌跡,最后還能