【摘要】：水運(yùn)交通的發(fā)展和橋梁的增多，導(dǎo)致越來(lái)越多的船橋相撞事故發(fā)生。本文針對(duì)現(xiàn)有的船舶交通管理系統(tǒng)及被動(dòng)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(dòng)預(yù)警的概念及方案，采用可見(jiàn)光、紅外、激光進(jìn)行復(fù)合探測(cè)，并利用獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果說(shuō)明該主動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)可以滿(mǎn)足全天候、全天時(shí)、全自動(dòng)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(diǎn)： （1）提出了基于雙目視覺(jué)的船舶三維尺寸測(cè)量方法。研究了標(biāo)定算法和相應(yīng)的雙目視覺(jué)測(cè)量算法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和相應(yīng)測(cè)量誤差分析。結(jié)果表明該方法能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)工程應(yīng)用需求，解決了現(xiàn)場(chǎng)船舶尺寸直接接觸式測(cè)量不便的難題。 （2）研究了船舶目標(biāo)檢測(cè)算法，針對(duì)檢測(cè)虛景噪聲問(wèn)題，將背景減除算法進(jìn)行了改進(jìn)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(cè)虛景噪聲問(wèn)題。白天采用基于顏色信息的Camshift算法對(duì)可見(jiàn)光視頻進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)跟蹤；夜晚或者雨霧天氣可見(jiàn)光的信息不足時(shí)，針對(duì)紅外圖像的成像特點(diǎn)，采用基于紋理信息Camshift算法對(duì)紅外視頻圖像進(jìn)行船舶目標(biāo)的檢測(cè)跟蹤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)、全自動(dòng)、穩(wěn)定可靠地對(duì)有撞橋趨勢(shì)的船舶提前進(jìn)行聲光告警，有效減少船撞橋事故發(fā)生，保護(hù)橋梁和船舶的安全。本文運(yùn)用Kalman算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，，將預(yù)估值作為Camshift的初始化搜索條件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(cè)的通航橋梁防船撞主動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)樣機(jī)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了橋梁主動(dòng)防船撞系統(tǒng)的軟件，并開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究和性能分析。實(shí)驗(yàn)與性能分析結(jié)論說(shuō)明，在已采取被動(dòng)防船撞措施的橋梁上安裝主動(dòng)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(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：U447;U698

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本文編號(hào)：2549796