【摘要】：水運交通的發(fā)展和橋梁的增多，導(dǎo)致越來越多的船橋相撞事故發(fā)生。本文針對現(xiàn)有的船舶交通管理系統(tǒng)及被動防船撞裝置在內(nèi)河通航橋梁防船撞上的局限性，提出了基于視頻監(jiān)控的通航橋梁防船撞主動預(yù)警的概念及方案，采用可見光、紅外、激光進行復(fù)合探測，并利用獲得的實驗數(shù)據(jù)進行了分析，結(jié)果說明該主動預(yù)警系統(tǒng)可以滿足全天候、全天時、全自動和穩(wěn)定可靠的防船撞預(yù)警需求。 論文完成的主要工作及創(chuàng)新點： （1）提出了基于雙目視覺的船舶三維尺寸測量方法。研究了標定算法和相應(yīng)的雙目視覺測量算法，并進行了實驗和相應(yīng)測量誤差分析。結(jié)果表明該方法能夠滿足系統(tǒng)工程應(yīng)用需求，解決了現(xiàn)場船舶尺寸直接接觸式測量不便的難題。 （2）研究了船舶目標檢測算法，針對檢測虛景噪聲問題，將背景減除算法進行了改進，并進行了實驗研究及性能分析，結(jié)果表明該方法能夠有效解決船舶視頻中的檢測虛景噪聲問題。白天采用基于顏色信息的Camshift算法對可見光視頻進行目標檢測跟蹤；夜晚或者雨霧天氣可見光的信息不足時，針對紅外圖像的成像特點，采用基于紋理信息Camshift算法對紅外視頻圖像進行船舶目標的檢測跟蹤。實驗結(jié)果表明系統(tǒng)可以實現(xiàn)全天候、全天時、全自動、穩(wěn)定可靠地對有撞橋趨勢的船舶提前進行聲光告警，有效減少船撞橋事故發(fā)生，保護橋梁和船舶的安全。本文運用Kalman算法進行運動估計，，將預(yù)估值作為Camshift的初始化搜索條件，通過實驗分析，表明能夠有效減少迭代次數(shù)。 （3）建立了基于光電探測的通航橋梁防船撞主動預(yù)警系統(tǒng)樣機，設(shè)計實現(xiàn)了橋梁主動防船撞系統(tǒng)的軟件，并開展了實驗研究和性能分析。實驗與性能分析結(jié)論說明，在已采取被動防船撞措施的橋梁上安裝主動防船撞系統(tǒng)，兩者配合使用可以增加防船撞措施的可靠性。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U447;U698

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