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夜视助航系统视频信号处理的研究
| 论文题名： | 夜视助航系统视频信号处理的研究 |
| 关键词： | 夜视助航系统;视频信号处;船舶目标提取;红外热成像;S3C6410芯片 |
| 摘要： | 随着船舶导航技术的不断发展，海上航行的安全事故已经降低了许多。但船舶在夜间或有雾等恶劣天气条件下航行，能见度低，视线模糊，虽有雷达助航，但所限于雷达显示目标的不直观，仍常有海事事故发生。若能在夜间对其他舰船目标的出现进行实时检测，就可以提前采取预警措施，减少海事事故的发生。 本课题基于这一应用背景，研究了红外热成像技术在船舶导航中的应用与实现，基于S3C6410核心板研发设计了夜视助航系统。利用红外夜视技术及图像处理技术实现在夜间或有雾等恶劣天气条件下的海上助航功能，增强在夜间、有雾等恶劣天气条件下舰船航行的安全性。对保障船舶的航行安全和海员的生命安全具有重要意义。 本文首先研究了夜视技术的发展与原理，并将夜视技术中的红外热成像技术应用于本系统的研发设计中。夜视技术是能够在夜间或低照度条件下观察目标，通过对光学图像信息的一系列处理，将所观察的目标转换成人眼可见目标的技术。当前已成熟并投入使用的夜视技术有三大类：微光夜视技术、主动红外夜视技术、红外热成像技术，本系统所使用的就是红外热成像技术。 其次，本文基于S3C6410核心板研发设计了夜视助航系统。利用Linux系统下的V4L2视频驱动，完成红外摄像头对海面红外图像的模拟视频信号的采集；通过TVP5150模拟视频解码芯片将其转换为S3C6410处理器可以识别的数字图像信号；完成海面各种景物的红外视频图像的采集工作。 然后，本文对采集到的红外图像进行分析归类，研究海面红外图像的处理方法。在复杂的海天背景下，系统采集到的红外图像对比度低，目标边缘模糊，噪声大。为了突出红外图像上的舰船目标，削弱或删除噪声和背景信息，需要采取措施来抑制噪声，改善信噪比，增强舰船目标的边缘特征，实现目标的检测和识别。 最后，本系统设计了语音报警模块，根据检测到的红外舰船目标信息，进行语音报警。如果在一定范围内能检测到舰船目标的存在，则传递一个文本信息给XF-S4240语音报警模块，给驾驶员一个预警信息，提示驾驶员障碍物或可疑船舶的出现，提前采取避碰或防范措施。 |
| 作者： | 赵雄莉 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 杨福宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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