彩色CCD相機(jī)測量海上光污染的方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 01:21
隨著照明技術(shù)的發(fā)展,許多海濱城市對(duì)夜景進(jìn)行了亮化,但由于一些沿海亮化工程存在照明無序和過度地開發(fā)和濫用的現(xiàn)象,導(dǎo)致光污染已入侵到附近水域的船舶夜航光環(huán)境,干擾船舶周圍水域信號(hào)燈的可識(shí)別性和船舶駕駛?cè)藛T的正常瞭望,進(jìn)而影響船舶的夜航安全。除海濱城市亮化工程外,導(dǎo)致海上光污染的原因還有燈光捕魚船舶的誘魚燈以及海上油田的作業(yè)照明等。為了監(jiān)控海上光環(huán)境的污染程度,需要對(duì)光環(huán)境進(jìn)行測量,但傳統(tǒng)的測量工具在測量光環(huán)境過程中存在一定的局限性,因此,為了克服傳統(tǒng)測量工具的局限性和更好地測量海上光環(huán)境參數(shù),提出了基于彩色CCD相機(jī)的數(shù)字圖像研究海上光污染的方法。本文主要工作如下:(1)為了合理地分析海上光污染評(píng)價(jià)所需要的測量指標(biāo),從海上光污染的概念和特點(diǎn)、船舶駕駛?cè)藛T視覺績效的影響機(jī)理以及光度學(xué)和色度學(xué)進(jìn)行了理論分析,得出亮度和色度是評(píng)價(jià)信號(hào)燈可識(shí)別性和眩光的重要測量指標(biāo)。(2)基于CCD相機(jī)成像模型分析了相機(jī)測量亮度、方位角、立體角以及照度的原理,得出測量海上光環(huán)境所需要提取CCD相機(jī)圖像的參數(shù)有RGB值、曝光時(shí)間、光圈F以及灰度值等。(3)應(yīng)用標(biāo)定實(shí)驗(yàn)對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行色彩和亮度進(jìn)行標(biāo)定,得出基于數(shù)碼...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?NASA夜景圖??
?彩色CCD相機(jī)測量海上光污染的方法研究???HIHhI??圖1.2海上鉆井平臺(tái)夜景圖??Fig.?1.2?Night?view?of?offshore?drilling?platform??船舶作為海上運(yùn)輸?shù)妮d體,在沿岸、進(jìn)出港、燈光捕魚船密集等水域夜航時(shí),視覺??瞭望是保障船舶安全航行的主要手段,而當(dāng)其受到各類照明燈、捕魚燈以及岸上燈光的??影響時(shí),會(huì)導(dǎo)致駕駛?cè)藛T的正常值班受到影響,從而威脅到船舶的夜航安全。2008年1??月1日,京杭運(yùn)河德新市鎮(zhèn)航段發(fā)生船舶碰撞事故,事后調(diào)查分析知,值班駕駛員因受??到岸邊強(qiáng)烈燈光的影響而無法識(shí)別與其形成對(duì)遇局面船舶的號(hào)燈,導(dǎo)致無法正確對(duì)對(duì)遇??局面的船舶進(jìn)行避讓操縱,最終發(fā)生碰撞事故[3];為了減小新加坡海峽夜航光環(huán)境中非??助航燈光對(duì)船舶夜航安全的影響,2010年4月馬來西亞、新加坡、印度尼西亞三國政府??聯(lián)合向IM?(國際海事組織)航行安全委員會(huì)提出提案:為了表明夜航船舶穿越新加坡??海峽的意圖,建議其顯示垂直三盞環(huán)照綠燈,IMO航行安全委員會(huì)(MSC?91/22)于2012??年12月批準(zhǔn)并通過了該提案[4]:當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年10月1日20:20,香港維多利亞南丫??島附近海域發(fā)生船舶碰撞事故,該事故導(dǎo)致101人受傷、38人死亡,有專家認(rèn)為導(dǎo)致該??事故發(fā)生的原因之一為:當(dāng)晚維多利亞港正放煙花,且海面船舶較多,燈光較強(qiáng),影響??船舶駕駛?cè)藛T對(duì)他船號(hào)燈的識(shí)別,導(dǎo)致未及時(shí)采取避讓行動(dòng)而碰撞[3]。??1.1.2研究意義??海上光污染的危害不僅僅局限于對(duì)船舶夜航安全的影響,還會(huì)對(duì)船舶駕駛?cè)藛T的生??理、心理造成一定影響,甚至?xí){到海洋生物的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡,從而影響
光環(huán)境為研宄對(duì)象,分析海上光環(huán)境的特殊性及其對(duì)船??舶駕駛?cè)藛T和船舶夜航安全的影響;結(jié)合陸上相關(guān)大氣散射以及光反射的研究,分析能??見度不良時(shí)大氣散射以及海面狀況良好時(shí)水面反射對(duì)測量的影響;借鑒相機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn),??對(duì)測量所選的CCD相機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn);得出實(shí)驗(yàn)測量值與圖像提取值之后,??對(duì)亮度誤差進(jìn)行分析,并擬合得出亮度的冋歸方程;選取存在可能海上光污染的水域,??以船舶駕駛?cè)藛T為動(dòng)視點(diǎn),對(duì)其亮度以及眩光進(jìn)行測量計(jì)算,并分析其信號(hào)燈的可識(shí)別??性和眩光污染程度。本文的技術(shù)路線如圖1.3所示。??彩色CCD相機(jī)測量海上光污染的方法研究???I海上光污染?缺乏海上光?傳統(tǒng)測量光|??研究背景?—^?影響船舶夜?污染監(jiān)測系?環(huán)境工具的丨???I航的安全性?統(tǒng)?局限??????????|?CCD相機(jī)測量光環(huán)境?|??研宂現(xiàn)狀?一—I海上允b臬研九認(rèn)狀?的研宂現(xiàn)狀??L?丨?J?L?——?i.j???>?[???|?H??y?r???w???I?|海上光N染及宂測S?|?CCD相機(jī)測量光污染p??觀謂? ̄¥?的基礎(chǔ)理論?的原理?丨??rrzzzri^^z:??11色彩標(biāo)定 ̄ ̄|?i_亮度標(biāo)定;???77??|?:?I?I?丨,??硫後蝴歹_? ̄M?|基于d標(biāo)定CCD相機(jī)的圖像參數(shù)??I?建立亮度和眩光的計(jì)算模型??!?I??|海上光污染實(shí)例測aw評(píng)價(jià)???結(jié)論與展望??圖1.3研究路線??Fig.?1.3?Research?Route??-7-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CS-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的舌診圖像顏色校正算法[J]. 趙曉梅,張正平,余穎聰,袁剛,劉兆邦. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[2]航道水域的船舶夜航環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 朱金善,黃成,馬野. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]基于云模型改進(jìn)物元結(jié)構(gòu)的船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)模型[J]. 黃成,朱金善,張鋒,郭沐壯. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于物元法的船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)[J]. 黃成,阮光輝,馬野,朱金善. 照明工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]海上光污染對(duì)船舶駕駛員視覺績效影響的研究[J]. 黃成,朱金善. 燈與照明. 2017(03)
[6]船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選[J]. 黃成,朱金善. 應(yīng)用光學(xué). 2017(05)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在治理海上光污染中的應(yīng)用[J]. 劉娜. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(18)
[8]對(duì)光污染生態(tài)影響的關(guān)注與思考[J]. 馬俊濤,楊春宇,張志遠(yuǎn),段然,陳霆. 燈與照明. 2015(04)
[9]CCD圖像灰度與照度的轉(zhuǎn)換標(biāo)定方法[J]. 秦莉,董麗麗,許文海,吳厚德. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]非內(nèi)河助航燈光對(duì)船舶航行的影響[J]. 徐斌. 交通企業(yè)管理. 2014(06)
博士論文
[1]海上光污染對(duì)船舶夜航安全的影響與對(duì)策研究[D]. 朱金善.大連海事大學(xué) 2015
[2]視覺目標(biāo)識(shí)別與三維定位關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 謝妤嬋.天津大學(xué) 2009
[3]體育照明質(zhì)量檢測和設(shè)計(jì)的新方法[D]. 魏永健.天津大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于圖像自動(dòng)識(shí)別的大氣能見度測量方法研究[D]. 荊霄.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于數(shù)字圖像的眩光評(píng)價(jià)方法研究及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 洪振.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[3]LED表面亮度測試方法研究及亮度分析系統(tǒng)研制[D]. 嚴(yán)威.廈門大學(xué) 2017
[4]中間視覺下駕駛員視覺疲勞的道路照明色度學(xué)研究[D]. 李正陽.深圳大學(xué) 2017
[5]基于證據(jù)理論的船舶夜航安全評(píng)價(jià)研究[D]. 董日輝.大連海事大學(xué) 2016
[6]基于亮度成像技術(shù)的道路照明檢測研究[D]. 王康.浙江大學(xué) 2016
[7]半導(dǎo)體激光船舶號(hào)燈的設(shè)計(jì)與仿真[D]. 吳同飛.大連海事大學(xué) 2015
[8]基于彩色CCD相機(jī)測量海上背景光亮度的研究[D]. 崔正付.大連海事大學(xué) 2015
[9]基于數(shù)碼相機(jī)的亮度分布測試研究[D]. 廖啟栗.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[10]玻璃幕墻眩光污染監(jiān)測方法及儀器研究[D]. 閻冰.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3492027
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?NASA夜景圖??
?彩色CCD相機(jī)測量海上光污染的方法研究???HIHhI??圖1.2海上鉆井平臺(tái)夜景圖??Fig.?1.2?Night?view?of?offshore?drilling?platform??船舶作為海上運(yùn)輸?shù)妮d體,在沿岸、進(jìn)出港、燈光捕魚船密集等水域夜航時(shí),視覺??瞭望是保障船舶安全航行的主要手段,而當(dāng)其受到各類照明燈、捕魚燈以及岸上燈光的??影響時(shí),會(huì)導(dǎo)致駕駛?cè)藛T的正常值班受到影響,從而威脅到船舶的夜航安全。2008年1??月1日,京杭運(yùn)河德新市鎮(zhèn)航段發(fā)生船舶碰撞事故,事后調(diào)查分析知,值班駕駛員因受??到岸邊強(qiáng)烈燈光的影響而無法識(shí)別與其形成對(duì)遇局面船舶的號(hào)燈,導(dǎo)致無法正確對(duì)對(duì)遇??局面的船舶進(jìn)行避讓操縱,最終發(fā)生碰撞事故[3];為了減小新加坡海峽夜航光環(huán)境中非??助航燈光對(duì)船舶夜航安全的影響,2010年4月馬來西亞、新加坡、印度尼西亞三國政府??聯(lián)合向IM?(國際海事組織)航行安全委員會(huì)提出提案:為了表明夜航船舶穿越新加坡??海峽的意圖,建議其顯示垂直三盞環(huán)照綠燈,IMO航行安全委員會(huì)(MSC?91/22)于2012??年12月批準(zhǔn)并通過了該提案[4]:當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年10月1日20:20,香港維多利亞南丫??島附近海域發(fā)生船舶碰撞事故,該事故導(dǎo)致101人受傷、38人死亡,有專家認(rèn)為導(dǎo)致該??事故發(fā)生的原因之一為:當(dāng)晚維多利亞港正放煙花,且海面船舶較多,燈光較強(qiáng),影響??船舶駕駛?cè)藛T對(duì)他船號(hào)燈的識(shí)別,導(dǎo)致未及時(shí)采取避讓行動(dòng)而碰撞[3]。??1.1.2研究意義??海上光污染的危害不僅僅局限于對(duì)船舶夜航安全的影響,還會(huì)對(duì)船舶駕駛?cè)藛T的生??理、心理造成一定影響,甚至?xí){到海洋生物的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡,從而影響
光環(huán)境為研宄對(duì)象,分析海上光環(huán)境的特殊性及其對(duì)船??舶駕駛?cè)藛T和船舶夜航安全的影響;結(jié)合陸上相關(guān)大氣散射以及光反射的研究,分析能??見度不良時(shí)大氣散射以及海面狀況良好時(shí)水面反射對(duì)測量的影響;借鑒相機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn),??對(duì)測量所選的CCD相機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn);得出實(shí)驗(yàn)測量值與圖像提取值之后,??對(duì)亮度誤差進(jìn)行分析,并擬合得出亮度的冋歸方程;選取存在可能海上光污染的水域,??以船舶駕駛?cè)藛T為動(dòng)視點(diǎn),對(duì)其亮度以及眩光進(jìn)行測量計(jì)算,并分析其信號(hào)燈的可識(shí)別??性和眩光污染程度。本文的技術(shù)路線如圖1.3所示。??彩色CCD相機(jī)測量海上光污染的方法研究???I海上光污染?缺乏海上光?傳統(tǒng)測量光|??研究背景?—^?影響船舶夜?污染監(jiān)測系?環(huán)境工具的丨???I航的安全性?統(tǒng)?局限??????????|?CCD相機(jī)測量光環(huán)境?|??研宂現(xiàn)狀?一—I海上允b臬研九認(rèn)狀?的研宂現(xiàn)狀??L?丨?J?L?——?i.j???>?[???|?H??y?r???w???I?|海上光N染及宂測S?|?CCD相機(jī)測量光污染p??觀謂? ̄¥?的基礎(chǔ)理論?的原理?丨??rrzzzri^^z:??11色彩標(biāo)定 ̄ ̄|?i_亮度標(biāo)定;???77??|?:?I?I?丨,??硫後蝴歹_? ̄M?|基于d標(biāo)定CCD相機(jī)的圖像參數(shù)??I?建立亮度和眩光的計(jì)算模型??!?I??|海上光污染實(shí)例測aw評(píng)價(jià)???結(jié)論與展望??圖1.3研究路線??Fig.?1.3?Research?Route??-7-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CS-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的舌診圖像顏色校正算法[J]. 趙曉梅,張正平,余穎聰,袁剛,劉兆邦. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[2]航道水域的船舶夜航環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 朱金善,黃成,馬野. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]基于云模型改進(jìn)物元結(jié)構(gòu)的船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)模型[J]. 黃成,朱金善,張鋒,郭沐壯. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于物元法的船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)[J]. 黃成,阮光輝,馬野,朱金善. 照明工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]海上光污染對(duì)船舶駕駛員視覺績效影響的研究[J]. 黃成,朱金善. 燈與照明. 2017(03)
[6]船舶夜航光環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選[J]. 黃成,朱金善. 應(yīng)用光學(xué). 2017(05)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在治理海上光污染中的應(yīng)用[J]. 劉娜. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(18)
[8]對(duì)光污染生態(tài)影響的關(guān)注與思考[J]. 馬俊濤,楊春宇,張志遠(yuǎn),段然,陳霆. 燈與照明. 2015(04)
[9]CCD圖像灰度與照度的轉(zhuǎn)換標(biāo)定方法[J]. 秦莉,董麗麗,許文海,吳厚德. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]非內(nèi)河助航燈光對(duì)船舶航行的影響[J]. 徐斌. 交通企業(yè)管理. 2014(06)
博士論文
[1]海上光污染對(duì)船舶夜航安全的影響與對(duì)策研究[D]. 朱金善.大連海事大學(xué) 2015
[2]視覺目標(biāo)識(shí)別與三維定位關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 謝妤嬋.天津大學(xué) 2009
[3]體育照明質(zhì)量檢測和設(shè)計(jì)的新方法[D]. 魏永健.天津大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于圖像自動(dòng)識(shí)別的大氣能見度測量方法研究[D]. 荊霄.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于數(shù)字圖像的眩光評(píng)價(jià)方法研究及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 洪振.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[3]LED表面亮度測試方法研究及亮度分析系統(tǒng)研制[D]. 嚴(yán)威.廈門大學(xué) 2017
[4]中間視覺下駕駛員視覺疲勞的道路照明色度學(xué)研究[D]. 李正陽.深圳大學(xué) 2017
[5]基于證據(jù)理論的船舶夜航安全評(píng)價(jià)研究[D]. 董日輝.大連海事大學(xué) 2016
[6]基于亮度成像技術(shù)的道路照明檢測研究[D]. 王康.浙江大學(xué) 2016
[7]半導(dǎo)體激光船舶號(hào)燈的設(shè)計(jì)與仿真[D]. 吳同飛.大連海事大學(xué) 2015
[8]基于彩色CCD相機(jī)測量海上背景光亮度的研究[D]. 崔正付.大連海事大學(xué) 2015
[9]基于數(shù)碼相機(jī)的亮度分布測試研究[D]. 廖啟栗.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[10]玻璃幕墻眩光污染監(jiān)測方法及儀器研究[D]. 閻冰.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3492027
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