基于红外图像的水面溢油检测及系统实现

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1、基于红外图像的水面溢油检测及系统实现作者姓名景海朋导师姓名、职称李林副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121155分类TN82号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于红外图像的水面溢油检测及系统实现作者姓名：景海朋一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李林副教授提交日期：2014年12月SurfaceOilSpillDetectionandSystemImplementati

2、onBasedonInfraredImageAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByJingHaipengSupervisor:A.P.LiLinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及

3、取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅

4、、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着经济的不断发展，运输石油类产品的船舶越来越多，随之而来的水面溢油事故的可能性越来越大。因此，如何及时有效地监测溢油事故的发生成为了人们急需解决的问题。基于红外图像的检测技术作为检测水面溢油的有效手段，有着重要的现实意义和研究价值，得到了国内外学者的广泛关注。本文在红外图像检测溢油

5、技术的基础上，设计了基于DSP和CPLD的水面溢油检测系统，并详细介绍了系统设计的过程，主要包括以下几个方面：1.分析了系统各硬件模块的功能要求，其中包括现场图像获取、图像解码、图像缓存、图像处理、数据传送及外围设备控制等六大模块；根据系统的应用特性，结合对几种图像处理平台的分析，确定了以DSP和CPLD为核心的图像处理平台，并提出了系统的总体方案；接着详细介绍了各硬件模块电路的设计，最终搭建了以TMS320DM642为核心处理器的硬件平台；2.针对水面图像的特点，首先研究了图像去噪方法，利用中值滤波作为去噪算法，有效地降低了噪

6、声对图像的影响；研究了图像分割算法，利用Otsu分割法来分割溢油目标；针对受不均匀光照影响图像分割的问题，本文提出了基于帧间差分背景重构的Otsu分割法，有效地解决了该问题，正确地提取出了目标信息；3.在系统的硬件平台和CCS软件开发环境下，完成了系统软件设计及调试，最终实现了水面图像采集、A/D转换、图像滤波和分割处理算法，实现了水面溢油检测系统的主要功能。关键词：溢油检测，DSP，图像去噪，图像分割论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousde

7、velopmentofeconomyandanincreasingquantityofoiltransportationships,thepossibilityofoilspillincidentsswellsatthesametime.Therefore,itisnecessitoustomonitoroilspillincidentsinareal-timeandeffectiveway.Asaneffectivemethodofdetectiontheoilspill,thedetectiontechnologybased

8、oninfraredimagehasmoreandmoreimportantpracticalsignificanceandresearchvalue,andispaidwiderattentiontoathomeandabroad.Thisthesisdesi