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《集美大学》 2012年
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基于航拍图像的海上目标定位算法研究

吕宇波  
【摘要】:我国约有300万平方公里的管辖海域,其中大部分海域都远离海岸,给海上海事巡航监管、搜寻救助和国家主权维护带来一定的困难。飞机因其具有飞行速度快、巡航距离远、巡查视场角大、监控视野范围广等特点,已逐渐成为我国远海海域海事监管的新工具。通过摄像手段把现场情况及时拍摄下来,供海事监管人员了解和掌握海域动态状况是目前利用飞机对远海海域监管的主要方式。但是当海事监管人员在播放视频文件时,发现诸如违规船舶、人员落水、海上溢油等异常情况时,视频图像记录的仅是时间和场景,因此,无法通过视频图像来确定目标位置,目标位置需要进一步确定,严重影响了海事监管、海上搜救效率。由于海事部门急待解决在航拍图像的基础上实现海上目标定位的问题,所以,研究一种基于航拍图像的海上目标定位算法,对加大海上巡航力度、提高海事监管效率、提高海事监管搜救水平具有十分重要的意义。 本文首先介绍航拍图像海上目标定位算法的研究背景和国内外研究现状,从海事部门急待解决的海上目标定位的现实问题出发,提出一种利用航拍图像对海上目标进行定位的算法研究;依据实验室实验平台进行算法实测数据验证,得出验证结果并进行误差分析;根据误差传递理论,推导并通过仿真分析得出各影响因素对定位精度的影响。 其次,根据目标定位算法,基于VisualC#软件平台提出平台算法系统设计,介绍了该系统模块、系统功能、视频图像解读与目标定位实现过程包括视频数据采集与处理、PTZ控制和视频图像显示、图像与飞机及摄像机数据显示、视频图像解读与定位实现等内容。 最后,对本文所做工作进行总结与展望,提出进一步探讨的问题及下一步的研究内容。 基于航拍图像的海上目标定位算法及其系统设计是利用录像文件的音频轨迹实时记录飞机、摄像机等的姿态数据,快速解算出视频图像中任一指定目标的概位,实现海上指定目标的快速、便捷定位,根据概位指示执法船艇或搜救船舶可以快速、准确抵达现场进行处理或实施救助行动,有效解决海事视频监管中无法直接利用视频图像定位海上目标的难题。
【学位授予单位】:集美大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
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