控制河段船舶視覺監(jiān)控與違規(guī)航行檢測方法研究.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臺的指揮，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，極易導致碰撞或擱淺交通事故，從而影響社會經(jīng)濟生活的正常運轉(zhuǎn)。目前絕大多數(shù)的控制河段信號臺仍采用VHF電話(Very High Frequency，甚高頻)和目測的指揮監(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“數(shù)字航道”的發(fā)展戰(zhàn)略，促進長

2、江流域綜合運輸體系的發(fā)展，有必要在傳統(tǒng)的控制河段監(jiān)控方法基礎上引入新技術建設控制河段智能信號臺。
　　 論文圍繞控制河段智能信號臺可視化和自動化的監(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、天氣特點和圖像干擾的來源(特別是船舶倒影和拖尾水紋)的基礎上，研究河段場景能見度的視覺評估方法，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分為兩個問題：船舶目標識別和船舶跟蹤。在運動船舶檢測方面，論文著重討論了船舶的倒影和拖尾水紋干擾的削弱方法，通過兩次檢測運動圖像區(qū)域的方法確認實際船舶目標；在運動船舶跟蹤方面，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測的目標跟蹤方法，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