基于紅外圖像的運(yùn)動(dòng)船舶檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)已成為一項(xiàng)有著廣闊前途的高新技術(shù)。紅外檢測(cè)系統(tǒng)不僅能夠透過煙、塵、霧等障礙來探測(cè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)晝夜連續(xù)被動(dòng)檢測(cè)，而且可以觀察目標(biāo)細(xì)節(jié)，進(jìn)一步識(shí)別、精確定位及跟蹤目標(biāo)。因此，紅外檢測(cè)系統(tǒng)在船舶避碰、航行安全和船舶交通管理中發(fā)揮著重要作用。本文主要研究基于紅外圖像的運(yùn)動(dòng)船舶檢測(cè)問題。
　　在紅外圖像預(yù)處理部分，選用傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理算法對(duì)圖像進(jìn)行濾波，具體方法包括：灰度

2、變換、直方圖均衡化、平滑濾波和頻率域?yàn)V波。對(duì)比各種算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析得出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)數(shù)拉伸提高了圖像亮度，但是降低了對(duì)比度，并丟失了一部分目標(biāo)細(xì)節(jié)；指數(shù)拉伸增強(qiáng)了對(duì)比度，但是丟失了大量的船舶目標(biāo)細(xì)節(jié)；平滑濾波和巴特沃斯都具有很好的噪聲濾除能力，但同時(shí)也使圖像變的不清晰；同態(tài)濾波降低了曝光度，圖像變的更清晰，突出了船舶的細(xì)節(jié)。因此，本文選擇同態(tài)濾波器對(duì)目標(biāo)船舶圖像進(jìn)行濾波預(yù)處理。
　　在運(yùn)動(dòng)船舶檢測(cè)部分，首先采用背景差分法、幀

3、間差分法和光流場(chǎng)法對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，分析各種算法仿真結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)和不足。在此基礎(chǔ)上，討論了一種改進(jìn)的光流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法，改進(jìn)的算法具有更高的檢測(cè)精度。
　　在紅外圖像分割部分，首先研究了傳統(tǒng)的分割算法，包括：邊緣分割法、和閾值分割法，對(duì)比這些算法處理后的仿真圖，重點(diǎn)分析了基于閾值分割的Otsu分割算法，在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的Otsu分割算法，并將改進(jìn)的算法分割結(jié)果與傳統(tǒng)的Otsu算法進(jìn)行比較。對(duì)比表明，改進(jìn)型的Otsu分割算法