基于视觉的船舶跟踪与三维定位技术研究与应用

基于视觉的船舶跟踪与三维定位技术研究与应用

作者:师大云端图书馆 时间:2020-06-25 分类:参考文献 喜欢:2695
师大云端图书馆

【摘要】随着对海洋资源的进一步开发和利用,海洋船舶的协同作业需求越来越迫切。在海洋协同作业中,例如:海洋平台建筑、海上铺缆,需要实现对船与船之间的位置控制,以保证其安全距离和协同作业的最佳相对位置,对目标船的跟踪及与目标船间相对位置的测算是首先要解决的问题。本文通过采用双目视觉技术实时跟踪目标船只并给出目标的三维坐标,从而为控制部分提供精确的位置传感信息。本文的主要工作如下:1.首先介绍了视觉测量技术的发展现状,并通过各种测量技术的对比论证了视觉技术在船舶测量领域的可行性和应用前景。2.研究了立体视觉和双目测距的相关理论,双目测距算法可根据摄像机的摆放位置不同分为双目光轴汇聚模式和双目光轴平行模式,通过对比并结合实际实验平台最终采用了计算简单,易于实现的双目光轴平行模式的测距方法。3.对目前主流摄像机标定方法进行了研究分析,其中张氏标定法是一种十分成熟并且得到广泛应用的方法,它在标定方法的灵活性以及准确性方面都作出了较大突破,鉴于此本文采用张氏标定法完成双目摄像机进行标定。首先采用基于OpenCV的标定程序对双目摄像机进行了标定,但是标定结果并不稳定,最后采用基于Halcon软件的标定程序获得了相对稳定的标定结果。4.对萨里大学ZdenekKalal的TLD(Trackiong-Learning-Detection)跟踪算法进行了深入学习和研究,该方法将跟踪、检测、学习三部分相结合,具有实时性好,鲁棒性强,可以实现长时跟踪等优点。因此本文在船舶跟踪定位系统的跟踪模块采用该算法对目标物进行跟踪,并针对具体应用对该算法进行了相关测试,该算法对目标高速运动、小角度旋转、出现部分遮挡有较强的免疫力,其中当目标旋转角度较大时,算法的稳定性会变差。5.在立体匹配模块采用准确性高,适应性好的NCC匹配算法,但是该算法在传统应用中由于计算量大,从而导致匹配效率低。本文将跟踪模块与匹配模块相结合,跟踪模块为匹配模块提供约束条件,具体设计为:跟踪模块以目标窗口的形式给出跟踪结果,即匹配模块在跟踪结果中进行左右目匹配,同时匹配的对象——角点已提前获取,数量设定在一定范围之内,该设计使NCC算法计算量大大降低,提高了匹配的实时性和准确性。6.最后,基于MatlabR2010b,VC++6.0和OpenCV1.0开发了船舶跟踪定位系统,通过实验证明,船舶跟踪定位系统的研究具有可行性,相比雷达、GPS,超声波、红外、激光等测距方法而言,本系统可同时完成动态目标跟踪和定位并能提供三维图像的丰富信息,具有很强推广应用价值。
【作者】李晓飞;
【导师】宋亚男;
【作者基本信息】广东工业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士
【关键词】双目视觉;目标跟踪;立体匹配;视差定位;

【参考文献】
[1]廖学文.杂合抗菌肽LFM-3的分子设计及其在毕赤酵母中的表达[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[2]熊艳,张桂林,彭嘉雄.自动目标识别算法性能评价的一种方法[J].自动化学报,1996,02:190-196.
[3]赵霞.生产性服务业与装备制造业互动发展研究[D].沈阳理工大学,企业管理,2013,硕士.
[4]李璋旭.蛋白质交互模块若干识别算法研究[D].吉林大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[5]洒文君.青海省高寒牧区“四配套”建设中牧民的参与及影响因素的研究[D].中国农业大学,种植业,2004,硕士.
[6]贺松.多齿状配体修饰硅胶的合成及其对重金属吸附性能研究[D].华侨大学,环境工程,2014,硕士.
[7]吴勇.直升机时间域电磁系统吊舱振动噪声分析与仿真测试研究[D].吉林大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[8]周磊.基于文化产业发展背景下的汉语国际推广市场化途径探究[D].西安外国语大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[9]闫相龙.论公务员抵抗权[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[10]常思敏,马新明,张贵龙,熊淑萍,詹克慧,刘国顺.砷对烤烟碳氮代谢及其产量和品质的影响[J].植物生态学报,2006,04:682-688.
[11]谢秀冰.初中英语课实施“练、评、讲”教学法的实验研究[D].华中师范大学,教育管理,2012,硕士.
[12]李隆.大型双进给珩磨头轻量化研究[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[13]吕灿.消痰和胃方对大鼠应激性胃黏膜细胞凋亡的影响及作用机制研究[D].第二军医大学,中西医结合临床(专业学位),2013,硕士.
[14]黄冬如.绿僵菌对东亚飞蝗致病机理的初步研究[D].湖南农业大学,农药学,2004,硕士.
[15]李慧.基于随机规划的免运费团购订货问题研究[D].山东大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[16]石仁委.实施科学管理规范监督行为[J].胜利油田党校学报.2002(02)
[17]刘子瑜.国外优秀男子乒乓球横拍进攻型选手的技战术特征[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[18]张春丽.我国上市公司对外担保约束机制构建研究[D].山东财经大学,会计学,2012,硕士.
[19]邓少贵,谢关宝,范宜仁,李峰.多浓度下泥质砂岩电学性质实验研究[J].石油地球物理勘探,2003,05:543-546+461-582.
[20]黄婧.视错觉在室内装饰设计中的应用[D].北京林业大学,设计艺术学,2013,硕士.
[21]梁慧.精确逼近集的测度与维数[D].华中科技大学,基础数学,2013,硕士.
[22]黄丹.随机共振在神经弱信号检测中的应用研究[D].浙江大学,测试计量技术及仪器,2004,硕士.
[23]曹晓.山东电建公司的发展战略研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[24]杨丽仙.包头地区中等职业学校“双师型”教师队伍建设研究[D].内蒙古师范大学,教育管理(专业学位),2012,硕士.
[25]邵景岚.税收促进江苏省中小企业发展的实证研究[D].苏州大学,公共管理(专业学位),2012,硕士.
[26]朱丹.网络谣言的传播及应对策略研究[D].湖南师范大学,新闻与传播(专业学位),2013,硕士.
[27]周红.股权结构、R&D投资与企业绩效[D].西南大学,会计学,2013,硕士.
[28]朱明明.福建省旅游服务贸易国际竞争力及影响因素研究[D].华侨大学,国际贸易学,2014,硕士.
[29]杨杨.新型智能立体车库控制系统设计[D].中北大学,控制工程,2014,硕士.
[30]任亚飞.居民收入分配差距与经济增长关系的实证分析[D].安徽大学,应用统计,2014,硕士.
[31]邓香莲.论网上书店与图书馆采访[D].湘潭大学,图书馆学,2003,硕士.
[32]刘鑫.MIMO-OFDM系统盲信道估计算法研究[D].西安科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[33]谢姣.当代视觉文化的发展趋向[D].大连工业大学,美术学,2010,硕士.
[34]刘亚川.悬架液压衬套有限元分析与基于AMESim的隔振性能优化[D].吉林大学,车辆工程,2013,硕士.
[35]曹悦.探析涅高兹钢琴教学理论对二度创作的影响[D].吉林大学,音乐学,2013,硕士.
[36]林辉.稠油油藏注蒸汽和气体复合开采技术研究[D].东北石油大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[37]刘芹.我国文化产业投融资模式创新研究[D].吉林大学,产业经济学,2014,硕士.
[38]卢景丽.项集分布挖掘及其在模式分析中的应用[D].广西师范大学,2004.
[39]郝振宇.长沙市公路桥梁建设公司公路工程计量支付管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程(专业学位),2013,硕士.
[40]占柳.大鼠成釉器发育的动态组织学研究[D].华中科技大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[41]敬琴.路易丝·厄德里奇《痕迹》中的疾病隐喻[D].西南大学,英语语言文学,2014,硕士.
[42]张饰玉.论卡夫卡创作中的悖谬[D].吉林大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[43]姚海根.图文信息处理纵横谈(三)[J].出版与印刷.1995(04)
[44]程文艳.休宁县旅游档案资源开发利用的现状、问题及对策[D].安徽大学,档案学,2014,硕士.
[45]秦健.不同浸润条件下人工挖孔灌注桩承载特性研究[D].长安大学,岩土工程,2013,硕士.
[46]董永辉.过氧化物酶增殖物激活受体γ激动剂罗格列酮对MC3T3-E1细胞增殖和成骨分化的影响[D].华中科技大学,外科学,2013,硕士.
[47]杨慧.扎根理论视角下体育专业大学生课程考试舞弊与学习拖延研究[D].湖南师范大学,体育人文社会学,2014,硕士.
[48]王宇旭.“多元气氛”对古代陶瓷呈色的影响研究[D].景德镇陶瓷学院,科学技术史,2014,硕士.
[49]彭晓庆.沙尘输运对脉动风响应的数值模拟研究[D].兰州大学,工程力学,2013,硕士.
[50]鲁凡.煤矿复垦区修复重金属污染土壤的植物筛选[D].西安科技大学,环境工程,2014,硕士.

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