水文測驗通過觀測水文要素為水利建設、防汛抗旱、水資源管理提供依據(jù),鉛魚纜道測流是水文測驗中重要的項目。在測流過程中,河流漂浮異物沖撞鉛魚及其懸掛的流速儀會導致流速儀損壞,嚴重時異物纏繞致使承載鉛魚的纜道坍塌。河流漂浮異物嚴重干擾水文測驗的正常工作,造成測驗設施損毀,甚至危及工作人員安全,因此檢測河流漂浮異物和判斷異物威脅等級并在鉛魚纜道測流過程中預警和進行避障,保障測流工作安全可靠具有重要意義。相較人工觀測的方式,基于機器視覺技術的河流漂浮異物檢測方法對實現(xiàn)遠程自動化測流有較大的應用價值,符合國家“智慧水文”建設的需求。運動目標檢測是目前機器視覺研究的熱點之一,本文主要對河流漂浮異物檢測方法和異物對鉛魚的威脅等級模型進行研究。首先介紹了河流漂浮異物的特點及其危害,闡述了河流漂浮異物檢測研究的意義,分析了運動目標檢測方法在河流漂浮異物檢測中的可行性與優(yōu)勢,對異物檢測在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了綜述。其次研究了圖像灰度化、圖像濾波、圖像增強等圖像預處理算法,以增強河流場景圖像的清晰度并凸顯目標特征,為后續(xù)河流漂浮異物檢測提供基礎。然后介紹了運動目標檢測算法,分析了各算法的特點,并針對基于背景模...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及研究意義
        1.1.1 河流漂浮異物的特點及其危害
        1.1.2 河流漂浮異物檢測的研究意義
        1.1.3 河流漂浮異物檢測的可行性分析
    1.2 機器視覺技術及異物檢測研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 圖像預處理
    2.1 引言
    2.2 數(shù)字圖像基本概念
        2.2.1 數(shù)字圖像的分類
        2.2.2 數(shù)字圖像的表示
    2.3 圖像灰度化
        2.3.1 線性變換
        2.3.2 非線性變換
    2.4 圖像濾波
    2.5 圖像增強
        2.5.1 圖像銳化
        2.5.2 圖像對比度增強
        2.5.3 直方圖均衡化
    2.6 本章小結
第三章 河流漂浮異物檢測方法研究
    3.1 引言
    3.2 經(jīng)典運動目標檢測方法
        3.2.1 背景差分法
        3.2.2 幀差法
        3.2.3 光流法
    3.3 數(shù)據(jù)集與評價指標
        3.3.1 數(shù)據(jù)集
        3.3.2 評價指標
    3.4 河流漂浮異物檢測方法
        3.4.1 ViBe算法原理
        3.4.2 負反饋運動目標檢測方法
        3.4.3 自適應運動目標檢測方法
        3.4.4 融合時空特征的運動目標檢測方法
    3.5 河流漂浮異物檢測實驗與對比分析
    3.6 本章小結
第四章 河流漂浮異物識別和威脅等級模型
    4.1 引言
    4.2 河流漂浮異物識別方法
        4.2.1 YOLO的基本原理
        4.2.2 Tiny-YOLO
        4.2.3 典型河流漂浮異物識別方法
    4.3 異物威脅等級模型
        4.3.1 異物特征與威脅系數(shù)關系
        4.3.2 威脅等級
    4.4 判定河流漂浮異物威脅等級實驗
    4.5 本章小結
第五章 結論和展望
    5.1 本文主要研究工作
    5.2 不足與展望
參考文獻
附錄 A 攻讀碩士學位期間的科研成果
致謝



本文編號：3939599