基于船載紅外視頻分析的海盜船艇智能辨識(shí)方法研究.pdf

1、紅外成像技術(shù)能夠彌補(bǔ)Radar和AIS在海上弱小目標(biāo)探測(cè)方面存在的不足，為航海人員防御海盜入侵提供了新的方法。為了保障海上人命和財(cái)產(chǎn)安全，本文提出采用紅外攝像機(jī)對(duì)本船周圍的海上目標(biāo)進(jìn)行全天候監(jiān)控，并通過(guò)視頻分析技術(shù)檢測(cè)、跟蹤和智能地辨識(shí)目標(biāo)的行為，判斷其是否為海盜船艇，如果為海盜船艇則向航海人員發(fā)出警報(bào)。
　　在船載多攝像機(jī)布置方面，結(jié)合成像模型，通過(guò)分析船載攝像機(jī)的覆蓋范圍和監(jiān)控能力，確定了船載攝相機(jī)的布置方法，建立了船載多攝像

2、機(jī)布置優(yōu)化模型，并利用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行了求解，計(jì)算結(jié)果能夠給出一套合理的船載多攝像機(jī)布置方案。在船載紅外圖像增強(qiáng)方面，通過(guò)分析圖像的空域和頻域特征，發(fā)現(xiàn)了船載紅外圖像傅里葉頻譜中突出的“十字形”特征，基于此提出了基于“十字形”高斯帶通濾波的圖像增強(qiáng)方法，該方法能有效地抑制海浪雜波，增強(qiáng)目標(biāo)細(xì)節(jié)。在紅外目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤方面，提出了基于FAST角點(diǎn)檢測(cè)和區(qū)域生長(zhǎng)的海上紅外目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤方法，首先通過(guò)檢測(cè)圖像中的FAST角點(diǎn)，確定圖像中存在目

3、標(biāo)或者海浪雜波的區(qū)域，其次利用支持向量機(jī)分類器根據(jù)強(qiáng)度和密集度將FAST角點(diǎn)分成目標(biāo)角點(diǎn)和海浪雜波角點(diǎn)，然后以目標(biāo)角點(diǎn)為種子點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)，并對(duì)圖像中的前景像素進(jìn)行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理以得到完整的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，最后根據(jù)目標(biāo)位置、大小和角點(diǎn)特征完成對(duì)目標(biāo)的跟蹤。在海盜船艇智能辨識(shí)方面，通過(guò)在本船周圍設(shè)置間距不等的警戒圈，以目標(biāo)跨越相鄰警戒圈的方位變化量表示目標(biāo)的行為，提出了基于運(yùn)動(dòng)特征的海盜船艇智能辨識(shí)方法和基于視覺(jué)特征的海盜船艇智能辨識(shí)方法，并研