基于激光傳感器的船舶特征提取和流量檢測.pdf

1、隨著我國內河運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，船舶運輸量變得越來越大，船舶流量和噸位的檢測變得舉足輕重。與此同時，航道管理部門對船舶運輸的數字信息化水平也提出了更高的要求。尤其在船舶流量和噸位的檢測方面，傳統的人工檢測局限性太大，已經不能適應現代航運發(fā)展的需要，尋找一種新的檢測方式勢在必行。蘇南運河無錫段作為首個數字航道試驗點，利用激光傳感器對船舶特征進行提取，實現了流量和噸位的檢測。本文即圍繞激光傳感器提取船舶特征值中的一些重要技術進行研究。

2、>　　 本文的主要工作及創(chuàng)新成果如下:
　　 1、對國內外多種船舶檢測技術進行了比較，創(chuàng)新地提出了利用兩個激光傳感器對船舶具體特征進行檢測的思路。對水位線自適應處理中的各個環(huán)節(jié)進行了逐個研究，給出了數據預處理時的數據篩選范圍及二維投影公式;深入研究了FCM算法，并結合水位線數據特性給出了一種改進的FCM算法，通過性能比較，驗證了改進算法的優(yōu)越性;利用最小二乘法對水位線進行傾斜校正，最后對水位線進行去除，通過實驗取得不錯的效果。

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　　 2、由于去除水位線的船舶輪廓并不是完全連通的，因此引入了數學形態(tài)學方法對船舶輪廓圖進行處理。詳細闡述了數學形態(tài)學中幾種運算的原理及性質;在實際輪廓檢測中，研究并確定了適當的結構元素用來進行膨脹操作;對膨脹后的圖像，利用八鏈碼進行連通區(qū)域的標識，對不同的船舶區(qū)域進行了區(qū)分;針對輪廓檢測中存在的問題進行深入分析，提出了船舶輪廓重構的解決方案，并給出了對應的公式;將輪廓重構后和未進行重構的船舶寬度和出水高度，分別與實際船舶寬度

4、、出水高度進行比較，驗證了輪廓重構的正確性和必要性。
　　 3、基于兩個激光傳感器的數據融合對船舶長度進行提取。首先深入研究了傳感器數據的時空配準問題，結合激光傳感器安裝的實際情況，提出了符合本系統的坐標系轉換;詳細闡述了船舶速度檢測原理，并給出了實際計算公式;深入分析船舶運行的實際情況，構建了船舶量測—航跡模型，采取合適的數據關聯算法，將兩個激光傳感器數據進行融合，取得了比較理想的效果;基于船舶面積與噸位的內在聯系進行深入分析