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无人艇雷达数据处理及其特征提取的研究
| 论文题名： | 无人艇雷达数据处理及其特征提取的研究 |
| 关键词： | 水面无人艇;雷达图像;数据处理;特征提取 |
| 摘要： | 随着海洋权益争夺的日益升温，世界各国越发重视水面无人艇的研究，无人艇作为维护海洋权益的重要工具，必将向着智能化的方向发展。无人艇载航海雷达是实现无人艇自主航行的重要数据来源和避碰决策控制的依据，本课题主要以高速水面无人艇载航海雷达为研究对象，通过对调频连续波雷达数据的采集与处理，构建了一个用于实现水面无人艇自主航行和避碰决策的海面目标轮廓的地理坐标信息集合。主要完成了以下几方面研究工作: 本文首先介绍了水面无人艇载航海雷达的工作原理及其技术参数，对雷达的工作模式进行设置，并在海上进行雷达性能测试;在此基础上，依据雷达数据通信协议，对水面无人艇载航海雷达的数据进行采集、存储和预处理，从雷达原始视频图像数据中提取出来只有目标回波部分的图像，然后将极坐标系下的雷达图像数据转化到直角坐标系下;接下来根据雷达数据成像原理，独立生成一幅只有目标回波部分的Bitmap格式雷达图像，通过阈值化使原有的雷达数据图像转化为二值图像，再利用二值图像边界跟踪算法，提取目标图像轮廓边界的特征信息;最后将这些信息转换为具有实际意义的地理位置坐标信息，利用TCP/IP协议完成无人艇雷达数据处理系统与地面站监控系统之间的数据通信，实现地面站对水面无人艇航行区域的实时监控。 通过对无人艇载航海雷达数据信息的采集和处理，不仅可以实时获取水面无人艇航行水域的环境参数，而且采用二值图像边界跟踪算法提取目标图像的轮廓边界特征信息，还可获取目标轮廓的地理位置坐标信息，从而将海面分为可航行区域和不可航行区域，为水面无人艇的自主航行和避碰决策控制提供有效、可靠的数据信息。 |
| 作者： | 周建成 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 赵永生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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