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浅谈基于视觉感知的船闸监控系统研究与实现

 摘 要:针对我国内河航运船闸管理信息化水平不高的现状,设计了一种非接触式船闸监控系统,该系统可实现基于无线传感器网络的船闸启闭控制及水情监测,以及基于视觉感知的船舶吨位测量、船舶过闸收费等功能。为了实现船舶过闸的快速、准确收费,提出一种基于hu不变矩的船体特征提取和基于多分类支持向量基的船体识别算法。实验结果表明,该算法识别精度较高,可以实现船舶过闸的准确收费。关键词:船闸监控; 不变矩; 船体识别; 支持向量基
    researh and ipleentatin f ship-lk nitring
  syste based n sv and visual pereptin
  zhang zhu, zhang xue-u, liang rui-yu, ding yan-qing, duan dun-qin
  (llege f puter and infratin, hhai university, hangzhu 213022, hina)
  abstrat: in the light f the urrent status that the infratizatin level f inland navigatin ship-lk anageent is nt high, a nn-ntat ship-lk ntrl syste is designed, hih an realize the ship-lk pen/lse ntrl and hydrlgial nitring ith ireless sensr netrks, ship tnnage easureent, and lkage hargingbased n visual pereptin. t ake the lkage f ships fast and lkage harging aurate, a nvel ship regnitin algrith based n hu invariant ents fr ship feature extratin and supprt vetr basis fr ulti-lass lassifiatin is prpsed. experiental results sh that the prpsed ethd an ahieve the high-auray identifiatin and ipleent the aurate lkage harging.keyrds: ship-lk nitring; invariant ent; ship identifiatin; supprt vetr basis
  收稿日期:2010-05-20
  
  与其他运输方式相比,内河航运具有运量大,成本低,占地少等显著特点,是煤炭、石油、矿石等大宗物品的主要运输方式,近年来在海运集装箱、金属产品、机械、化学品等运输方面有显著提高。纵观近代世界交通发展历程,内河航运服务经济社会发展的巨大优势凸显,一直处于近代世界交通优先发展地位。随着经济的进一步发展,内河运输量将不断增长,整个内河航运业将面临无限的发展机遇[1]。改革开放以来,我国的内河航运事业得到了飞速的发展,截至2007年底,

 图1 船闸监控系统结构图
  现场环境监测参数包括水位、闸位、船体数据。水位数据由水位传感器和摄像头采集,闸位和船体数据由摄像头采集。其中,现场摄像头中的2路分别从俯视和侧视的角度获取船只的视频信息,而另外2路摄像头则分别对着2个闸门,采集闸位信息并监控船只过闸情况。现场环境采集数据通过无线传感器网络上传至服务器,服务器可将监控视频经无线局域网传输至p客户端和移动客户端。远程p客户端和移动客户端均可实现基于视频感知计算的闸位测量、船舶吨位测量和船舶过闸收费;利用无线传感器的网络节点进行闸门启闭控制和水情监测;建立数据库记录各种舰船的信息数据和其他相关数据、查询历史数据等功能。远程多客户端可实现船闸全程监控和大场景三维重建模拟。各客户终端通过工业以太网互联、互通,实现现场环境参数的信息共享;流域内各现场终端利用工业以太网实现互联、互通,从而实现全流域通航情况的实时监测,以方便流域、水域的管理。
  系统硬件设计以e5-1719ldna嵌入式工业主板为核心,扩展所需的各种外围设备,如水位模拟输出板、无线传感器节点[5]、音频功放驱动电路、电机控制电路等,总体结构如图2所示。
  软件设计采用模块化设计思想,采用isft公司的visual ++6.0调用底层api函数开发系统所需底层软件模块,主要以dll和x为封装形式。上层管理应用软件主要以v++编程结合isft公司的sql sever 2000数据库、pengl接口、diretx接口实现系统的各项功能[6]。系统运行开发环境为isft公司的indsxp prfessinal sp2操作系统,也提供了部分底层驱动程序,其软件架构如图3所示。

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浅谈基于视觉感知的船闸监控系统研究与实现

摘 要:针对我国内河航运船闸管理信息化水平不高的现状,设计了一种非接触式船闸监控系统,该系统可实现基于无线传感器网络的船闸启闭控制及水情监测,以及基于视觉感知的船舶吨位测量、船舶过闸收费等功能。为了实现船舶过闸的快速、准确收费,提出一种基于hu不
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