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基于图像处理的船舶吃水检测系统的研究
| 论文题名： | 基于图像处理的船舶吃水检测系统的研究 |
| 关键词： | 船舶吃水检测系统;图像处理;水尺标志 |
| 摘要： | 船舶是一种水上交通工具，其相对于陆地交通工具的最大优势是运输成本低，且载货重量远远多于陆地运输。但是现在，有很多人为了追求经济利益，船舶运输过程中随意超载，对船舶运输安全以及航道维护造成了严重的影响；此外，在货主、供货方、承运方之间如何对运输货物进行准确计重也是长期困扰航运界的问题之一。因此水尺检测对于船舶安全行驶、保护航道以及保护货运各方之间的利益非常重要。 水尺检测的核心内容是确定各水尺标志处船舶的吃水数值。目前检测船舶吃水的方法有人工检测、超声波检测、压力传感器法等，但是这些方法有的成本较高，有的过于繁琐。出于上述考虑，本文探讨了一种基于图像处理技术的船舶吃水检验方法，并开发了相应的吃水检测软件系统。 对船舶某处水尺标志吃水进行检测时，由于船舶所处的外部水文环境较为复杂，往往存在波浪，所以不能只以某帧水尺标志图像的吃水数据作为该位置最终吃水数据输出。因此，本文吃水检测软件系统分为两个部分。 第一部分为对单帧图像进行图像处理，获得该帧图像中的船舶吃水数据，其过程如下：图像进行灰度化、中值滤波等预处理，然后使用二值化方法剔除图像中不相干区域，提取水面以上水尺标志；使用腐蚀膨胀方法对二值图像中游离的线条、点等干扰因素进行消除，此时二值图像中水尺标志下沿即为水线与水尺标志相交位置；设计算法将二值图像水尺标志刻度线部分和字符部分进行分割；对刻度线部分进行骨架提取并识别长短刻度线，对字符部分细分割之后利用HOG特征输入的SVM分类器进行识别，然后作相应计算得到每帧图像的吃水值。 第二部分以第一部分为基础，获得一段视频中截取的多帧图像的吃水数据。对获得的多帧吃水数据的特点进行分析，求取合适的平均值，作为该位置最终吃水数据输出。 通过对一段视频图像的实验，表明本文使用的方法是有效的。 |
| 作者： | 胡国宝 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 陈顺怀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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