船舶舵角图像识别方法的研究

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1、工程硕士学位论文船舶舵角图像识别方法的研究StudyofShip’sRudderImageRecognitionMethod作者姓名：施春红指导教师：杨国豪教授徐轶群教授林庆平高级工程师领域名称：船舶与海洋工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2014年12月12日学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：时间：保护知识

2、产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名）：导师（签名）：时间：I船舶舵角图像识别方法的研究摘要现代船舶按照IMO规范的要求，也要像飞机一样安装有黑匣子。它的全称是船舶航行数据记录仪（VOYAGEDATERECODER），简称VDR。VDR用于记录与船舶航行相关的数据。包括船舶位置、船舶航向、航

3、速等等方面的信息。但在船舶实际安装使用时，我们发现对于航行安全十分重要的舵角却是一个可选数据接口。这其中的原因是：许多老旧船舶大量使用的舵角指示器，它是用同步电机的原理将船舶的舵角信号同步显示到驾驶台。这种同步电机的信号是一种模拟制信号，而在VDR设备中大量使用的是数字制信号，故而在VDR的设备规范中对船舶的舵角信息只是作为一种可选数据进行采集。在新造船舶中要求使用数字式舵角指示器，可直接将此信息输入到VDR中进行存储与处理。在对老旧船舶进行改造时，如何将原船所使用的模拟式的船舶舵角指示信号转换为数字信号。本

4、文提出一种解决方案，即通过视觉采集设备（摄像机等）获得船舶舵角图像，用计算机等设备直接进行监控，采用基于人工蜂群算法的二维Otsu算法进行图像分割，再通过图像滤波、设置ROI区域、获取指针像素点和模板匹配等方法，获得船舶的舵角读数，从而将原模拟制的舵角数据转换成数字制的舵角数据，方便后续对此数据的传输、存储与处理。实验结果表明，本工程硕士学位论文提出的方法能够准确地得到舵角读数。[关键词]船舶舵角图像识别IIStudyofShip’sRudderImageRecognitionMethodabstractAc

5、cordingtoIMOspecifications,modernshipsshouldbefittedwithablackboxlikeanairplane,namelyVoyageDataRecorder(VDR),whichisusedtorecorddataassociatedwiththenavigationoftheship,includingtheship'sposition,course,speed,etc.However,whentheshipisactuallyinstalledandus

6、ed,whatwefoundveryimportantforthesafetyofnavigationishowtousetheoriginalvesselshiprudderangleindicatorofanalogsignalsintodigitalsignals.Thereasonisthatmanyoftheoldshipsuseoftherudderangleindicator,whichusestheprincipleofsynchronousmotordisplaytothebridgebym

7、eansofshiprudderanglesignalsynchronous.Thissignalofsynchronousmotorisananalogsignal,buttheextensiveuseofthedeviceintheVDRisadigitalsignal,thereforeintheVDRequipmentspecificationstheship'srudderangleinformationiscollectedonlyasanalternativedata.Newbuildingsr

8、equiretousedigitalrudderangleindicatorthatcanbeentereddirectlyintotheVDRforstorageandprocessing.howtheoriginalanalogshiprudderangleindicatorsignalusedboatisconvertedintoadigitalsignalwhenreformingoldsh