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基于机器视觉的船舶吃水线检测系统研究
| 论文题名： | 基于机器视觉的船舶吃水线检测系统研究 |
| 关键词： | 船舶吃水线;检测系统;硬件选型;软件设计;机器视觉 |
| 摘要： | 散货运输是港口的主要业务之一，目前我国散货交易通用的规则是水尺计重，由水尺公估人员进行吃水线识别公估，由于水质、季节、天气等因素的影响，波浪波动很大，增加了工作人员劳动强度和水尺识别难度，精度准确性无法保障，难以保证货主、港方、采购方三方同时满意的结果，因此，设计一种客观的检测系统，实现吃水线自动检测成为亟待解决的问题。 本文基于机器视觉技术，以便携和采像稳定为基本原则，设计了一套船舶吃水线检测装置，该套装置硬件的系统包括工业相机、工业镜头、移动电源和三维云台等，文章对硬件的选型做出详细的介绍。 本文提出一种基于机器视觉的船舶吃水线检测算法，该算法首先运用了模板匹配和图像形态学处理对整个水尺视频进行配准，在图像配准的基础上，根据视频中海水的物理现象进行分类，依据水体清晰度的不同设计了智能检测算法，当水体透明时运用全局图像信息，利用边缘检测以及霍夫直线检测判断视频的吃水线，当海水不透明时，运用局部颜色特征，从待检测区域中九中颜色空间判断出主色调，然后通过水平投影对单帧图像的吃水线进行检测，检测单帧吃水线后，进而得到单帧的主色调、水迹线信息，在此基础上对后续视频的待检区域进行跟踪检测，最终实现了多帧水尺图像的连续检测。 吃水线检测系统基于Visual Studio2010以及Opencv为开发工具，设计了船舶吃水线识别的上位系统，该上位机系统包括图像的采集模块、图像处理模块、图像控制模块以及图像的储存模块。 最后系统在某码头进行现场测试，通过随机选取各种场景下100个视频，计算误差范围满足工业误差要求，整个测试结果验证了软件的准确性和实用性，具有很好的工程意义和应用价值。 |
| 作者： | 吴海 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张文明;田新华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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