夜視助航系統(tǒng)視頻信號處理的研究.pdf

1、隨著船舶導航技術(shù)的不斷發(fā)展，海上航行的安全事故已經(jīng)降低了許多。但船舶在夜間或有霧等惡劣天氣條件下航行，能見度低，視線模糊，雖有雷達助航，但所限于雷達顯示目標的不直觀，仍常有海事事故發(fā)生。若能在夜間對其他艦船目標的出現(xiàn)進行實時檢測，就可以提前采取預警措施，減少海事事故的發(fā)生。
　　 本課題基于這一應用背景，研究了紅外熱成像技術(shù)在船舶導航中的應用與實現(xiàn)，基于S3C6410核心板研發(fā)設計了夜視助航系統(tǒng)。利用紅外夜視技術(shù)及圖像處理技術(shù)實

2、現(xiàn)在夜間或有霧等惡劣天氣條件下的海上助航功能，增強在夜間、有霧等惡劣天氣條件下艦船航行的安全性。對保障船舶的航行安全和海員的生命安全具有重要意義。
　　 本文首先研究了夜視技術(shù)的發(fā)展與原理，并將夜視技術(shù)中的紅外熱成像技術(shù)應用于本系統(tǒng)的研發(fā)設計中。夜視技術(shù)是能夠在夜間或低照度條件下觀察目標，通過對光學圖像信息的一系列處理，將所觀察的目標轉(zhuǎn)換成人眼可見目標的技術(shù)。當前已成熟并投入使用的夜視技術(shù)有三大類：微光夜視技術(shù)、主動紅外夜視技術(shù)

3、、紅外熱成像技術(shù)，本系統(tǒng)所使用的就是紅外熱成像技術(shù)。
　　 其次，本文基于S3C6410核心板研發(fā)設計了夜視助航系統(tǒng)。利用Linux系統(tǒng)下的V4L2視頻驅(qū)動，完成紅外攝像頭對海面紅外圖像的模擬視頻信號的采集；通過TVP5150模擬視頻解碼芯片將其轉(zhuǎn)換為S3C6410處理器可以識別的數(shù)字圖像信號；完成海面各種景物的紅外視頻圖像的采集工作。
　　 然后，本文對采集到的紅外圖像進行分析歸類，研究海面紅外圖像的處理方法。在復雜的

4、海天背景下，系統(tǒng)采集到的紅外圖像對比度低，目標邊緣模糊，噪聲大。為了突出紅外圖像上的艦船目標，削弱或刪除噪聲和背景信息，需要采取措施來抑制噪聲，改善信噪比，增強艦船目標的邊緣特征，實現(xiàn)目標的檢測和識別。
　　 最后，本系統(tǒng)設計了語音報警模塊，根據(jù)檢測到的紅外艦船目標信息，進行語音報警。如果在一定范圍內(nèi)能檢測到艦船目標的存在，則傳遞一個文本信息給XF-S4240語音報警模塊，給駕駛員一個預警信息，提示駕駛員障礙物或可疑船舶的出現(xiàn)，