[发明专利]基于机器视觉的便携式船舶水尺自动检测和识别方法

摘要

本发明提出一种基于机器视觉的便携式船舶水尺自动检测和识别方法，以水上环境下船舶水尺视频数据为主要研究对象，以机器视觉和图像处理理论作为主要手段，检测并识别船舶水尺刻度，并对视频连续帧的检测结果进行统计分析，最终得出船舶吃水值。该系统能够依据图像数据得出相对客观的船舶吃水值，并直观显示检测结果，能够减轻船舶吃水检测人员的工作量，提高船舶水尺测量的稳定性和精确性，为船舶吃水判定提供一种客观的测量手段和参考数据。

主权项

基于机器视觉的便携式船舶水尺自动检测和识别方法，其特征在于，包含以下步骤： 1）进行水尺视频图像的采集，将获取视频按帧截取图像，对当前帧图像进行平滑和去噪等图像预处理； 2）利用Canny算子进行边缘检测，将得到的边缘线进行连接，获得新图像，对图像进行几何校正，本方法采用仿射变换进行几何形状校正，即是由水尺图像的一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移，变换为另一个向量空间； 3）对经几何校正的图像利用霍夫变换找到其中最长的两条边缘线并标记，这两条线分别是水迹线和吃水线，根据水迹线始终在吃水线上方这一经验原理，去掉其中两条最长边缘线中位于上方的水迹线，从而确定真实吃水线位置； 4）对图像中的船舶水尺刻度采用基于三叉点特征的结构特征提取方法，水尺刻度的三叉点特征从细化处理后的图像上提取，是图像中多个彼此相邻的同类特征点的集合，利用水尺刻度三叉点的位置特征，构造图像的特征模板，利用模板匹配实现水尺数字的机器自动识别； 5）在获得水尺刻度检测结果后，借鉴人工检测时检测人员的工作经验，结合点和线的检测方法，首先剔除吃水值明显偏离均值的数据，然后对其它数据采取加权平均的方法，对代表波浪平台期的变化相对缓慢的数值权重增加，对变化幅度大的数值权重减少，最终得出并显示船舶吃水的具体数值。