基于二維激光傳感器的在航船舶特征識別系統(tǒng).pdf

1、在航船舶特征識別是目前內(nèi)河航道管理的熱點之一。隨著內(nèi)河航運快速發(fā)展,航道管理面臨諸多困難,比如船舶數(shù)量、交通密度以及危險貨物裝載量不斷增加,船舶碰撞等。而GPS導(dǎo)航,雷達(dá)掃描,AIS(船舶自動識別系統(tǒng))等技術(shù)受天氣等因素影響嚴(yán)重,并且很難精確獲得在航船舶的幾何尺寸以及空載重狀態(tài)。
　　 本文設(shè)計的基于二維激光傳感器的在航船舶特征識別系統(tǒng)可以有效解決上述技術(shù)的缺陷。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括:船舶輪廓識別,船舶速度識別,輔助子系統(tǒng)。輪廓識別包括

2、船舶寬度、出水高度以及船舶流量;速度識別和輪廓識別進(jìn)行數(shù)據(jù)融合可以得到船舶長度、上下行方向和空重載;輔助子系統(tǒng)包括電源供給,設(shè)備固定安裝。
　　 在航船舶速度檢測是系統(tǒng)設(shè)計的重點之一,完成了基于MSP430單片機(jī)的激光測速儀的設(shè)計。本文詳細(xì)介紹了在航船舶測速的原理和軟硬件組成。激光測速儀的隨動系統(tǒng)包括主控制電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和編碼器位置檢測模塊。軟件設(shè)計包括編碼器角度采集、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動以及串行數(shù)據(jù)傳輸。
　　 上位機(jī)

3、軟件設(shè)計是系統(tǒng)另一個重要組成部分。包括二維點云數(shù)據(jù)包的接收和解析,速度數(shù)據(jù)包串行接收,VC++和Matlab混合編程實現(xiàn)特征值繪圖。由于采集數(shù)據(jù)量大、頻率高,為提高運行效率,使用了多線程技術(shù)進(jìn)行分時操作。在調(diào)用Matlab引擎繪圖之前,因為采集到的數(shù)據(jù)是在極坐標(biāo)下的值,所以還對數(shù)據(jù)進(jìn)行了正交變換。
　　 經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試后,對系統(tǒng)進(jìn)行了精度和檢出率分析,總結(jié)影響精度的因素。經(jīng)過驗證,誤差允許內(nèi)系統(tǒng)可以達(dá)到預(yù)期效果。目前本套設(shè)備已