基于视频流的海面船舶旗帜识别系统研究

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1、工程硕士学位论文基于视频流的海面船舶旗帜识别系统研究作者姓名谢娜娜工程领域工程硕士校内指导教师李彬副教授校外指导老师董超副研究员所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2016年06月StudyontherecognitionsystemforshipflagbasedonvideostreamADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XieNanaSupervisor：A.P.LiBinSouthChinaUniversityofTechn

2、ologyGuangzhou,China分类号：TP391学校代号：10561学号：201321013025华南理工大学硕士学位论文基于视频流的海面船舶旗帜识别系统研究作者姓名：谢娜娜指导教师姓名、职称：李彬副教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：控制工程论文形式：□产品研发□工程设计√应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：模式识别与智能系统论文提交日期：2016年04月26日论文答辩日期：2016年05月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：皮佑国委员：田联

3、房、李彬、王孝洪、王剑南ｓ工戈：：攀学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加［＾＾１标往引用的内容外，本论文不包含任＇何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律盾果由本人承担。作者签名：Ｓ谢领匈曰期：Ｗ《年《月曰ｊｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研巧生在

4、校攻读学位期间论文工作的知识产权单位罵华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可公布学位论文的全部或部分巧容，可臥允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文一。本人电子文档的内容和纸质论文的内容巧致。本学位论文属于：口，在年解密后适用本授权书。＾枯＾保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出

5、版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传摧学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在臥上相应方框内打Ｖ）作者签名：谢领ｆ輔曰期：ｆ指导教师签名；日期。作者联系电话：７电子邮箱；联系地址（含邮编摘要随着我国全方位开发和利用海洋资源，海洋航道愈加繁忙，同时围绕领海权益展开的竞争也愈加激烈，导致海洋事务管理异常艰难。因此，如何构建一个自主、快速、准确的船舶识别管理系统是当前的研究热点。基于此背景，本文面向海湾管理应用要求，深入研究了基于视频流的目标检测技术、目标跟踪技术、目标分割和识

6、别技术、船舶视频信息库存储及其实现方案，通过实时视频处理，获取监控海域过往船只数量与航行轨迹，并通过旗帜识别完成船只身份核验，高效实现指定海域的海上交通管制，加强海域监督管理。综合上述技术研究了基于视频流的海面船舶旗帜识别系统。论文的主要研究内容和创新点如下：1.为了有组织地管理大量海面视频数据以及系统处理结果，同时也为了方便相关工作人员随时查看某段时间的视频和处理结果进行取证等，文中研究了基于VisualStudio2010对船舶视频信息库的开发应用方法。本文通过ADO(ActiveDataObjec

7、t，活动数据对象)访问技术对ACCESS数据库进行开发研究，设计了船舶视频信息库，实现对船舶视频数据的添加、查询、搜索、删除等功能，并根据后续船舶检测跟踪、旗帜识别系统的处理结果和生成的关键图像结果进行实时存储和更新，方便使用者回看、查询、取证以及交流讨论。2.为了获取监控海域过往船舶数量，以及提取完整的运动船舶前景图以用于后续系统的身份识别，本文研究了基于背景差分算法和团块跟踪算法的船舶检测跟踪。针对固定背景条件下的海面船舶检测与跟踪，本文采用基于背景建模的检测方法类型中的背景差分法，通过提出背景更新

8、算法、固定值与最大类间方差法结合的阈值选取法得到理想的检测效果，并结合质心、团块面积和团块宽高比特征对检测到的船舶进行团块跟踪，实现多目标的检测与跟踪，并得到其质心运动轨迹，完成对海湾过往船舶的数量统计，并进一步验证船量统计的性能。3.为了对检测的船舶进行身份核验，文中研究了基于连通区域和颜色特征的目标分割算法和主成分分析(PCA)算法的旗帜识别方法。本文首先利用中值滤波和形态学处理进行粗分割，再根据连通区域面积和颜色特征因子计算结果实现分