原文传递
基于激光传感器的在航船舶流量检测技术研究
| 论文题名： | 基于激光传感器的在航船舶流量检测技术研究 |
| 关键词： | 内河航运;船舶监控;激光测距;传感器技术 |
| 摘要： | 随着水上交通运输事业的发展，提高船舶航行安全越来越受到专家和学者的重视。要解决内河水上交通安全问题，必须加强船舶的监管力度，特别是船舶流量的检测，而目前行驶于内河航道上的船型十分复杂，大小不一，大部分船只并未配备雷达应答器、AIS等设备。雷达、AIS这样的常用船舶统计方式都无法发挥应有的功能。闭路电视、红外等视觉监控模式虽然可以在关键航段做出补充，但是基于视觉的监控模式，往往需要人工的不问断参与，并容易受到天气、光照的影响，且无法获得船只的几何尺寸信息等。 本研究针对上述情况，提出一种基于激光测距的船舶检测方法，即利用激光测距头的高速旋转，实现对桥区航道不问断的二维扫描，以期获得船舶流量。激光测距具有速度快、实时性强、成本低、获取数据精度高、不受天气光照影响、可全天候工作，并能适应多变的自然环境，如大雾、黑夜等，很好的满足系统的工作需求。对基于激光传感器的在航船舶流量检测系统进行了系统组成分析，该系统由数据采集子系统、数据处理子系统、辅助子系统组成，并对各个子系统的需求分析、组成以及要实现的功能作了介绍，特别对ROD4plus型激光传感器的接口、协议、数据格式等作了说明。根据激光传感器采集到的数据特点，阐述了针对该数据的处理算法，该算法具体分为四步:数据简化、特征数据模糊C-均值聚类应用、坐标系转化、轮廓线恢复。在航船舶流量检测系统软件的构建是系统的最重要组成部分。对软件的界面、模块、功能进行了设计。从框架上说，软件分为串口通信模块、接收回显模块、数据图形化显示模块、图形识别判断模块。通过这些模块实现串口通信任务、图形化实时显示、水面识别、船舶流量统计等任务。系统构建完成之后，进行了多次实验，采集了实验数据，并对数据处理算法进行了验证。选取长江一桥作为实验地点，系统能准确无误的判别了船只的通过，验证了该方法可以作为一种可靠的船舶流量检测手段。区别于CCTV和红外测量手段，该测量手段返回的数据，本身就是数字化尺寸信息。对这些数字信息进行后期处理，去掉信息冗余与干扰，经过模糊聚类算法、直线拟合算法的处理，成为一种更为有效的船舶流量统计手段。 |
| 作者： | 陈晨 |
| 专业： | 物流技术与装备 |
| 导师： | 吴青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
