計(jì)算機(jī)視覺在海洋環(huán)境工程中應(yīng)用

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世界各國的競爭歸根結(jié)底是資源競爭，目前，各國對(duì)地球資源的開發(fā)已趨于成熟，森林、海洋等資源的開發(fā)已成為人類的共同目標(biāo)，中國海洋事業(yè)發(fā)展也尤為迅速。自黨的十八大以來，中國提出海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，推出海上絲綢之路的發(fā)展戰(zhàn)略，海洋領(lǐng)域發(fā)展已成為熱點(diǎn)。而海洋環(huán)境的開發(fā)與利用離不開科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在海洋環(huán)境工程中發(fā)揮著重要的作用。由趙琳、蔡成濤、蘇麗、梁燕華等聯(lián)合編著、國防工業(yè)出版社于2015年10月出版的《海洋環(huán)境下的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)》一書，詳細(xì)介紹計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，具體討論五種常用算法的實(shí)際應(yīng)用，為中國海洋科技事業(yè)發(fā)展提供了可靠的理論參考依據(jù)，是海洋工程建設(shè)、計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)研究的理論成果，是未來中國海洋事業(yè)科技化、智能化發(fā)展的重要參考。ISBN:9787118104387出版社：國防工^出版社出版時(shí)間：2015-10定價(jià)：48.00元該書內(nèi)容共分為五章，一章作者簡要概述海洋環(huán)境應(yīng)用視覺技術(shù)，分析視覺技術(shù)應(yīng)用中存在的問題及其研究現(xiàn)狀，介紹視頻穩(wěn)像技術(shù)、圖像去霧清晰化技術(shù)、目標(biāo)識(shí)別技術(shù)等內(nèi)容。二章為動(dòng)態(tài)電子視頻穩(wěn)像技術(shù)，主要介紹五種常用的電子視頻穩(wěn)像算法以及自適應(yīng)較優(yōu)塊匹配視頻穩(wěn)像算法和穩(wěn)像算法指標(biāo)評(píng)價(jià)。三章為視頻圖像嵌入處理技術(shù)，主要介紹該項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)、開發(fā)。四章為含霧圖像清晰化技術(shù)，涉及含霧圖像特點(diǎn)、去霧算法以及算法評(píng)價(jià)指標(biāo)。五章為海洋環(huán)境目標(biāo)檢測技術(shù)，涵蓋折反射式全景視覺系統(tǒng)、全景海天線提取算法以及全景海域圖像中的小目標(biāo)檢測算法。作者在書中將理論與實(shí)際結(jié)合論述，詳細(xì)介紹海洋環(huán)境視覺技術(shù)的應(yīng)用，可供海洋工程從事人員以及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)研究人員參考。海洋環(huán)境安全問題歷來深受國家重視，船舶航運(yùn)與海上觀測、水下觀測等是海洋事業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，中國海洋環(huán)境工程建設(shè)已進(jìn)入智能科技時(shí)代，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在其中的應(yīng)用更是得到廣泛研究。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在海洋環(huán)境工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

一、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)海上船舶的檢測

在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，中國船舶航運(yùn)事業(yè)也進(jìn)入智能時(shí)代，智能船舶的應(yīng)用是國家航海事業(yè)的新發(fā)展。船舶在航行過程中，利用通信工程、傳感技術(shù)等手段，可準(zhǔn)確檢測航向中的水流環(huán)境、霧氣、港口距離以及其余船舶等，并通過獲得的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)調(diào)整航行狀態(tài)。這種智能處理手段基于自動(dòng)控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及信息感知處理技術(shù)等，其中信息感知處理技術(shù)是其他技術(shù)的基礎(chǔ)，該技術(shù)利用攝像機(jī)的信息感知，通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，利用視頻穩(wěn)像算法以及去霧清晰化算法等，檢測海面船舶的航行環(huán)境，保障航海安全?！逗Ｑ蟓h(huán)境下的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)》中也涉及到上述算法的理論知識(shí)，可為該技術(shù)應(yīng)用提供理論參考。

二、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在海上救援方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，民眾生活?yuàn)蕵贩绞捷^豐富，海上沖浪、游艇、飛魚、游輪等項(xiàng)目驚險(xiǎn)而刺激，但也存在較大的安全隱患。游輪側(cè)翻、沉沒等安全事故時(shí)有發(fā)生，如何在事故發(fā)生后進(jìn)行快速定位與搜尋是海上救援的一大難點(diǎn)。傳統(tǒng)的海上搜尋通過出動(dòng)多搜救援船只，利用傳感技術(shù)、無人機(jī)等進(jìn)行搜尋，但這種搜救方式較為緩慢，效率低下。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，科研人員可設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，利用攝像機(jī)技術(shù)，通過全景海域小目標(biāo)檢測算法等系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)水面目標(biāo)地快速搜尋，不僅效率高，而且能減少海面其他物體的干擾，對(duì)海上救援具有重要實(shí)際意義。

三、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在水下檢測的應(yīng)用

中國蘊(yùn)含豐富的海洋資源，生物資源和礦產(chǎn)資源的發(fā)掘與利用尤為重要，如何利用攝像技術(shù)探測海洋資源是目前海洋研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。研究人員利用水下攝像技術(shù)與信息識(shí)別系統(tǒng)，探測深海生物，而這種技術(shù)的應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，研究人員利用視頻穩(wěn)像算法、圖像嵌入處理等技術(shù)手段改良水下攝像技術(shù)，使其更加穩(wěn)定與準(zhǔn)確。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用不止上述三點(diǎn)，未來中國海洋工程建設(shè)發(fā)展也離不開視覺技術(shù)的廣泛應(yīng)用?！逗Ｑ蟓h(huán)境下的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)》一書中所介紹的各種算法技術(shù)可為中國海洋事業(yè)發(fā)展提供參考。

作者:趙琳 蔡成濤 蘇麗 梁燕華 單位:海洋環(huán)境下計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)