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船舶夜間導引

進度報告三. 船舶夜間導引. 學生 : 陳俊宏 指導老師 : 曾慶耀 老師 李信德 老師. 日期 :101.11.02. National Taiwan Ocean University. S hip M aneuvering and C ontrol L aboratory. 夜間船舶導引. CCD 擷取影像. RGB 轉 HSV. 設定篩選值 Hmax 、 Hmin 、 Smax 、 Smin 、 Vmax 、 Vmin 鎖定導航疊標. 設定 ROI 範圍. 轉換為自航控制器 所需之參考航向角. 解算疊標質心在影像之水平座標.

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船舶夜間導引

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Presentation Transcript

  1. 進度報告三 船舶夜間導引 學生 : 陳俊宏 指導老師: 曾慶耀 老師 李信德 老師 日期:101.11.02 National Taiwan OceanUniversity Ship Maneuvering and ControlLaboratory

  2. 夜間船舶導引 CCD 擷取影像 RGB轉HSV 設定篩選值 Hmax、Hmin、Smax、Smin、Vmax、Vmin 鎖定導航疊標 設定ROI範圍 轉換為自航控制器 所需之參考航向角 解算疊標質心在影像之水平座標 受控體 控制器

  3. 影像處理 形狀辨識 取其特性可應用於色彩辨識中。 近 CCD 近 遠 CCD 遠 1. CCD影像中，辨識物距離近時，可做形狀辨識，距離遠時呈現點狀，難以做辨識。 2. 船舶進港導引於辨識時,由於疊標縱深、離岸距離等因素，影像於CCD中為遠距離點狀，無法做形狀辨識，　 　 除非使用目標為非常巨大之辨識物，但其方便性不佳且成本過大，故不適用。 3. 雖然利用形狀辨識來做船舶導引效果並不理想，但利用其遠距離呈現點狀之特色，可供夜間辨識物(LED燈　 　板)之排列方法做考量,藉以節省燈的數量，可減少成本。

  4. 色彩辨識 改善，並提高其色彩辨識度。 1.延續柏廷學長之論點，燈源於夜間ＣＣＤ影像中，會產生暈光現象。 2.綠燈、藍燈…等，可能產生白色暈光之影像，而白色燈光亦會產生藍、綠色影像成為影像中之　 雜訊干擾源，造成辨識目標之辨識度大大降低。 如下圖所示: 暈光雜訊

  5. CDD影像色彩辨識度之改善 利用各參數特性，提高色彩辨識率。 未改參數前 燈 燈 暈光 CCD 參數修改後 燈 燈 CCD

  6. CCD影像遠距離之測試 延續進度，改變燈的大小，提高辨識物之影像大小。 • 因原本預設之疊標辨識後之影像過小無法辨識，故放大燈板之比例。 • 由先前具間隔之形狀疊標於夜間船舶導引CCD影像中呈現點狀之色彩，故將此特性做為放大燈具之參考， • 　　原預定以回字或十字為主，想起初次使用10x10顆LED間隔取5之燈板測試，故將其重新做測試，其效果得到不錯之影像辨識，故最終選此排列法，可減少許多的ＬＥＤ數量。 其硬體圖為如右圖 大小為27cmx27cm

  7. 延平大樓屋頂 (11F) 此為最長，約50公尺處。 其測試可成功做為距離50公尺之色彩辨識。

  8. 小艇碼頭實際測試 其測試可成功做為距離約100公尺之色彩辨識。

  9. 改善前後比較 暈光雜訊

  10. 利用google map依經緯度位置估測距離 起始點經緯度位置: 25.152187,121.775393 終點(距離岸壁)經緯度位置: 25.153064,121.775028 約104m

  11. 起始點

  12. 夜間影像辨識結論 • 透過形狀辨識之特性，將其利用至夜間色彩辨識上，可減少ＬＥＤ之擺設數量，減少成本並可節能。 • 透過不同參數之調整，利用其參數特性，可有效改善夜間燈源於ＣＣＤ影像中的白色散光、暈光、及燈光雜訊之問題。 • 測試結果有效改善先前藍，綠燈無法於夜間辨識使用，並降低夜間影像之雜訊干擾問題。 • 目前以距離一百公尺為實際實驗離岸壁之距離，因此將影像之探討到此告一段落，若有其他不同需求，可做為參考使用之。

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