海面浮冰監(jiān)測與分析系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、渤海海域在地理位置的作用下，每年冬季都會有海冰生成。同時由于渤海處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，受季風(fēng)氣候的影響每年的冰情都不相同。冬季的海冰會對海上的生產(chǎn)運(yùn)輸產(chǎn)生影響，所以要對海冰進(jìn)行監(jiān)測，以便于為海洋上的生產(chǎn)作業(yè)提供海冰情報。并且隨著對海洋資源的不斷開發(fā)，這種監(jiān)測變得越來越重要。本文基于視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了海面浮冰監(jiān)測與分析系統(tǒng)，對海冰進(jìn)行監(jiān)測。
　　在對海冰信息進(jìn)行統(tǒng)計的時候，需要對圖片中的海冰進(jìn)行分割、識別等，而在海冰識別時需要統(tǒng)計海

2、冰數(shù)目、每塊海冰面積等，本文提出了一種新的算法。克服了遞歸算法的深層調(diào)用造成的堆棧溢出的問題。該方法能夠充分利用目標(biāo)區(qū)域的領(lǐng)域信息，在一次完整掃描圖像之后提取出整幅圖像中所有連通區(qū)域的常用特征。現(xiàn)有的追蹤方法多種多樣，而結(jié)合海冰圖像的特點(diǎn)，圖像中只存在海冰和海水沒有其他任何的參照物，而如果使用幀差法或者背景消除法都需要有參照物背景等。所以本文采用了光流法。對最小二乘法進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合海冰的特點(diǎn)，利用得分機(jī)制對像素點(diǎn)進(jìn)行分類，再利用可靠的像

3、素點(diǎn)進(jìn)行光流估計，從而進(jìn)行海冰追蹤。海面浮冰監(jiān)測與分析系統(tǒng)主要分為三個模塊，分別為視角轉(zhuǎn)換模塊、綜合計算模塊以及視頻追蹤模塊。在視角轉(zhuǎn)換模塊，本文將攝像機(jī)拍攝圖片即側(cè)視圖通過標(biāo)定法——棋盤格標(biāo)記法或者非標(biāo)定法轉(zhuǎn)換為俯視圖，將轉(zhuǎn)換后的圖片用于接下來的計算。在綜合計算模塊中首先通過灰度化、閾值法二值化、膨脹腐蝕算法等手段對圖片進(jìn)行前期處理，得到一幅清晰的二值化圖片。再次二值化圖片中我們將海水用黑色表示，海冰用白色表示。然后在預(yù)處理的基礎(chǔ)上對