計算機視覺在海洋環境工程中應用

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世界各國的競爭歸根結底是資源競爭，目前，各國對地球資源的開發已趨于成熟，森林、海洋等資源的開發已成為人類的共同目標，中國海洋事業發展也尤為迅速。自黨的十八大以來，中國提出海洋強國戰略，推出海上絲綢之路的發展戰略，海洋領域發展已成為熱點。而海洋環境的開發與利用離不開科學技術的應用，計算機視覺技術在海洋環境工程中發揮著重要的作用。由趙琳、蔡成濤、蘇麗、梁燕華等聯合編著、國防工業出版社于2015年10月出版的《海洋環境下的計算機視覺技術》一書，詳細介紹計算機視覺技術，具體討論五種常用算法的實際應用，為中國海洋科技事業發展提供了可靠的理論參考依據，是海洋工程建設、計算機可視化技術研究的理論成果，是未來中國海洋事業科技化、智能化發展的重要參考。ISBN:9787118104387出版社：國防工^出版社出版時間：2015-10定價：48.00元該書內容共分為五章，一章作者簡要概述海洋環境應用視覺技術，分析視覺技術應用中存在的問題及其研究現狀，介紹視頻穩像技術、圖像去霧清晰化技術、目標識別技術等內容。二章為動態電子視頻穩像技術，主要介紹五種常用的電子視頻穩像算法以及自適應較優塊匹配視頻穩像算法和穩像算法指標評價。三章為視頻圖像嵌入處理技術，主要介紹該項技術國內外研究現狀與系統軟件的設計、開發。四章為含霧圖像清晰化技術，涉及含霧圖像特點、去霧算法以及算法評價指標。五章為海洋環境目標檢測技術，涵蓋折反射式全景視覺系統、全景海天線提取算法以及全景海域圖像中的小目標檢測算法。作者在書中將理論與實際結合論述，詳細介紹海洋環境視覺技術的應用，可供海洋工程從事人員以及計算機視覺技術研究人員參考。海洋環境安全問題歷來深受國家重視，船舶航運與海上觀測、水下觀測等是海洋事業發展的重點，中國海洋環境工程建設已進入智能科技時代，計算機視覺技術在其中的應用更是得到廣泛研究。計算機視覺技術在海洋環境工程中的應用主要體現在以下三個方面。

一、計算機視覺技術對海上船舶的檢測

在科技發達的現代社會，中國船舶航運事業也進入智能時代，智能船舶的應用是國家航海事業的新發展。船舶在航行過程中，利用通信工程、傳感技術等手段，可準確檢測航向中的水流環境、霧氣、港口距離以及其余船舶等，并通過獲得的數據信息，及時調整航行狀態。這種智能處理手段基于自動控制技術、大數據分析技術以及信息感知處理技術等，其中信息感知處理技術是其他技術的基礎，該技術利用攝像機的信息感知，通過計算機視覺技術，利用視頻穩像算法以及去霧清晰化算法等，檢測海面船舶的航行環境，保障航海安全。《海洋環境下的計算機視覺技術》中也涉及到上述算法的理論知識，可為該技術應用提供理論參考。

二、計算機視覺技術在海上救援方面的應用

現階段，民眾生活娛樂方式較豐富，海上沖浪、游艇、飛魚、游輪等項目驚險而刺激，但也存在較大的安全隱患。游輪側翻、沉沒等安全事故時有發生，如何在事故發生后進行快速定位與搜尋是海上救援的一大難點。傳統的海上搜尋通過出動多搜救援船只，利用傳感技術、無人機等進行搜尋，但這種搜救方式較為緩慢，效率低下。而應用計算機視覺技術，科研人員可設計遠程控制系統，利用攝像機技術，通過全景海域小目標檢測算法等系統軟件，實現對水面目標地快速搜尋，不僅效率高，而且能減少海面其他物體的干擾，對海上救援具有重要實際意義。

三、計算機視覺技術在水下檢測的應用

中國蘊含豐富的海洋資源，生物資源和礦產資源的發掘與利用尤為重要，如何利用攝像技術探測海洋資源是目前海洋研究的重點項目。研究人員利用水下攝像技術與信息識別系統，探測深海生物，而這種技術的應用離不開計算機視覺技術，研究人員利用視頻穩像算法、圖像嵌入處理等技術手段改良水下攝像技術，使其更加穩定與準確。計算機視覺技術的應用不止上述三點，未來中國海洋工程建設發展也離不開視覺技術的廣泛應用。《海洋環境下的計算機視覺技術》一書中所介紹的各種算法技術可為中國海洋事業發展提供參考。

作者:趙琳 蔡成濤 蘇麗 梁燕華 單位:海洋環境下計算機視覺技術