控制河段船舶視覺監(jiān)控與違規(guī)航行檢測(cè)方法研究.pdf

1、控制河段是長江上游的重要通航河道，受不良地理和水文條件的限制，控制河段內(nèi)的船舶必須接受信號(hào)臺(tái)的指揮，按照單向有序的原則通過河段。如果船舶不遵守控制河段的通航規(guī)則而違規(guī)航行，極易導(dǎo)致碰撞或擱淺交通事故，從而影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前絕大多數(shù)的控制河段信號(hào)臺(tái)仍采用VHF電話(Very High Frequency，甚高頻)和目測(cè)的指揮監(jiān)控方法，不能有效的監(jiān)控通航的船舶和記錄航行船舶違規(guī)的直接證據(jù)。為了響應(yīng)“數(shù)字航道”的發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)長

2、江流域綜合運(yùn)輸體系的發(fā)展，有必要在傳統(tǒng)的控制河段監(jiān)控方法基礎(chǔ)上引入新技術(shù)建設(shè)控制河段智能信號(hào)臺(tái)。
　　 論文圍繞控制河段智能信號(hào)臺(tái)可視化和自動(dòng)化的監(jiān)控要求，以長江渝瀘航段神背嘴控制河段為研究場(chǎng)景，探索基于視覺的控制河段船舶的監(jiān)控和異常航行的檢測(cè)方法。論文主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.論文在分析控制河段的地理特點(diǎn)、天氣特點(diǎn)和圖像干擾的來源(特別是船舶倒影和拖尾水紋)的基礎(chǔ)上，研究河段場(chǎng)景能見度的視覺評(píng)估方法，提出控制河段的

3、總體視覺監(jiān)控方案。
　　 2.論文將船舶的航跡檢測(cè)分為兩個(gè)問題：船舶目標(biāo)識(shí)別和船舶跟蹤。在運(yùn)動(dòng)船舶檢測(cè)方面，論文著重討論了船舶的倒影和拖尾水紋干擾的削弱方法，通過兩次檢測(cè)運(yùn)動(dòng)圖像區(qū)域的方法確認(rèn)實(shí)際船舶目標(biāo)；在運(yùn)動(dòng)船舶跟蹤方面，論文著重討論了船舶特征的選取問題，采用了以船舶的不變矩為特征并結(jié)合卡爾曼濾波的船舶位置預(yù)測(cè)的目標(biāo)跟蹤方法，獲取船舶在控制河段的航行軌跡。
　　 3.論文根據(jù)控制河段的特殊通航規(guī)則歸納了河段內(nèi)常見的4