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基于VTS圖像的船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告摘要:船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù)是一種基于船舶自身的光學(xué)雷達(dá)設(shè)備,通過利用圖像處理技術(shù)對船舶進(jìn)行自動(dòng)跟蹤的方法。本報(bào)告基于VTS圖像的船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù),介紹了相關(guān)算法及其實(shí)現(xiàn)方法,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。關(guān)鍵字:船舶自動(dòng)跟蹤;VTS圖像;圖像處理1.引言在海洋航行過程中,船舶的自動(dòng)跟蹤技術(shù)對于提高航行安全性和船舶的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的作用。目前,船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù)已成為海運(yùn)領(lǐng)域的熱門研究方向,尤其是在船舶自動(dòng)控制和智能航行技術(shù)等領(lǐng)域,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。VTS(VesselTrafficService,船舶交通服務(wù))系統(tǒng)作為船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù)的一種,主要用于在航行過程中對海上船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。其核心技術(shù)就是通過利用船舶自身的光學(xué)雷達(dá)設(shè)備對船舶進(jìn)行圖像處理和自動(dòng)跟蹤,以實(shí)現(xiàn)對船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理。2.船舶自動(dòng)跟蹤算法船舶自動(dòng)跟蹤算法的核心就是船舶圖像處理技術(shù)。在對船舶進(jìn)行圖像處理時(shí),需要考慮以下幾個(gè)方面的因素:(1)光照變化:在不同的光照下,船舶的色彩和紋理會(huì)發(fā)生變化,這需要對算法進(jìn)行一定的適應(yīng)性調(diào)整。(2)船舶外形:不同類型的船舶具有不同的外形特征,需要對其進(jìn)行差異性處理。(3)背景干擾:在海洋環(huán)境下,背景存在各種隨機(jī)干擾,如海浪、風(fēng)浪等,需要對其進(jìn)行濾除。(4)船舶運(yùn)動(dòng)情況:船舶在海上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的影像,如運(yùn)動(dòng)模糊、角度變化等現(xiàn)象,需要對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和姿態(tài)校正。基于以上考慮,我們選用了一種基于FHOG(FastHistogramofOrientedGradients,快速方向梯度直方圖)特征和SVM(SupportVectorMachine,支持向量機(jī))分類器的船舶自動(dòng)跟蹤算法。該算法主要包括以下幾個(gè)步驟:(1)預(yù)處理:對原始圖像進(jìn)行預(yù)處理,濾除背景干擾。(2)特征提?。和ㄟ^FHOG特征提取方法來獲取海上船舶的圖像特征。(3)分類器訓(xùn)練:通過SVM分類器對船舶的圖像進(jìn)行訓(xùn)練,以實(shí)現(xiàn)船舶的自動(dòng)跟蹤。(4)檢測跟蹤:運(yùn)用訓(xùn)練好的分類器對新的船舶圖像進(jìn)行檢測跟蹤,以實(shí)現(xiàn)對船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了驗(yàn)證所提出的船舶自動(dòng)跟蹤算法的有效性,我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體實(shí)驗(yàn)流程如下:(1)選用一幅船舶圖像,進(jìn)行預(yù)處理和特征提取;(2)運(yùn)用SVM分類器進(jìn)行訓(xùn)練,生成訓(xùn)練模型;(3)選用另外一幅船舶圖像,進(jìn)行檢測跟蹤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所提出的基于FHOG和SVM的船舶自動(dòng)跟蹤算法具有較好的效果,能夠穩(wěn)定高效地對船舶進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。4.總結(jié)本報(bào)告基于VTS圖像的船舶自動(dòng)跟蹤技術(shù),通過介紹相關(guān)算法和實(shí)現(xiàn)方法,驗(yàn)證了該技術(shù)在海洋

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