隨著照明技術(shù)的發(fā)展,許多海濱城市對夜景進行了亮化,但由于一些沿海亮化工程存在照明無序和過度地開發(fā)和濫用的現(xiàn)象,導致光污染已入侵到附近水域的船舶夜航光環(huán)境,干擾船舶周圍水域信號燈的可識別性和船舶駕駛?cè)藛T的正常瞭望,進而影響船舶的夜航安全。除海濱城市亮化工程外,導致海上光污染的原因還有燈光捕魚船舶的誘魚燈以及海上油田的作業(yè)照明等。為了監(jiān)控海上光環(huán)境的污染程度,需要對光環(huán)境進行測量,但傳統(tǒng)的測量工具在測量光環(huán)境過程中存在一定的局限性,因此,為了克服傳統(tǒng)測量工具的局限性和更好地測量海上光環(huán)境參數(shù),提出了基于彩色CCD相機的數(shù)字圖像研究海上光污染的方法。本文主要工作如下:（1）為了合理地分析海上光污染評價所需要的測量指標,從海上光污染的概念和特點、船舶駕駛?cè)藛T視覺績效的影響機理以及光度學和色度學進行了理論分析,得出亮度和色度是評價信號燈可識別性和眩光的重要測量指標。（2）基于CCD相機成像模型分析了相機測量亮度、方位角、立體角以及照度的原理,得出測量海上光環(huán)境所需要提取CCD相機圖像的參數(shù)有RGB值、曝光時間、光圈F以及灰度值等。（3）應用標定實驗對CCD相機進行色彩和亮度進行標定,得出基于數(shù)碼... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＮＡＳＡ夜景圖??

?彩色ＣＣＤ相機測量海上光污染的方法研究???ＨＩＨｈＩ??圖１．２海上鉆井平臺夜景圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｎｉｇｈｔ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｏｆｆｓｈｏｒｅ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??船舶作為海上運輸?shù)妮d體，在沿岸、進出港、燈光捕魚船密集等水域夜航時，視覺??瞭望是保障船舶安全航行的主要手段，而當其受到各類照明燈、捕魚燈以及岸上燈光的??影響時，會導致駕駛?cè)藛T的正常值班受到影響，從而威脅到船舶的夜航安全。２００８年１??月１日，京杭運河德新市鎮(zhèn)航段發(fā)生船舶碰撞事故，事后調(diào)查分析知，值班駕駛員因受??到岸邊強烈燈光的影響而無法識別與其形成對遇局面船舶的號燈，導致無法正確對對遇??局面的船舶進行避讓操縱，最終發(fā)生碰撞事故［３］；為了減小新加坡海峽夜航光環(huán)境中非??助航燈光對船舶夜航安全的影響，２０１０年４月馬來西亞、新加坡、印度尼西亞三國政府??聯(lián)合向ＩＭ？（國際海事組織）航行安全委員會提出提案：為了表明夜航船舶穿越新加坡??海峽的意圖，建議其顯示垂直三盞環(huán)照綠燈，ＩＭＯ航行安全委員會（ＭＳＣ?９１／２２）于２０１２??年１２月批準并通過了該提案［４］：當?shù)貢r間２０１２年１０月１日２０：２０，香港維多利亞南丫??島附近海域發(fā)生船舶碰撞事故，該事故導致１０１人受傷、３８人死亡，有專家認為導致該??事故發(fā)生的原因之一為：當晚維多利亞港正放煙花，且海面船舶較多，燈光較強，影響??船舶駕駛?cè)藛T對他船號燈的識別，導致未及時采取避讓行動而碰撞［３］。??１．１．２研究意義??海上光污染的危害不僅僅局限于對船舶夜航安全的影響，還會對船舶駕駛?cè)藛T的生??理、心理造成一定影響，甚至會威脅到海洋生物的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡，從而影響

光環(huán)境為研宄對象，分析海上光環(huán)境的特殊性及其對船??舶駕駛?cè)藛T和船舶夜航安全的影響；結(jié)合陸上相關(guān)大氣散射以及光反射的研究，分析能??見度不良時大氣散射以及海面狀況良好時水面反射對測量的影響；借鑒相機標定實驗，??對測量所選的ＣＣＤ相機的相關(guān)參數(shù)進行標定實驗；得出實驗測量值與圖像提取值之后，??對亮度誤差進行分析，并擬合得出亮度的冋歸方程；選取存在可能海上光污染的水域，??以船舶駕駛?cè)藛T為動視點，對其亮度以及眩光進行測量計算，并分析其信號燈的可識別??性和眩光污染程度。本文的技術(shù)路線如圖１．３所示。??彩色ＣＣＤ相機測量海上光污染的方法研究???Ｉ海上光污染?缺乏海上光?傳統(tǒng)測量光｜??研究背景?—＾?影響船舶夜?污染監(jiān)測系?環(huán)境工具的丨???Ｉ航的安全性?統(tǒng)?局限??????????｜?ＣＣＤ相機測量光環(huán)境?｜??研宂現(xiàn)狀?一—Ｉ海上允ｂ臬研九認狀?的研宂現(xiàn)狀??Ｌ?丨?Ｊ?Ｌ?——?ｉ．ｊ???＞?［???｜?Ｈ??ｙ?ｒ???ｗ???Ｉ?｜海上光Ｎ染及宂測Ｓ?｜?ＣＣＤ相機測量光污染ｐ??觀謂?￣￥?的基礎(chǔ)理論?的原理?丨??ｒｒｚｚｚｒｉ＾＾ｚ：??１１色彩標定￣￣｜?ｉ＿亮度標定；???７７??｜?：?Ｉ?Ｉ?丨，??硫後蝴歹＿?￣Ｍ?｜基于ｄ標定ＣＣＤ相機的圖像參數(shù)??Ｉ?建立亮度和眩光的計算模型??！?Ｉ??｜海上光污染實例測ａｗ評價???結(jié)論與展望??圖１．３研究路線??Ｆｉｇ．?１．３?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｒｏｕｔｅ??－７－??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于云模型改進物元結(jié)構(gòu)的船舶夜航光環(huán)境評價模型[J]. 黃成,朱金善,張鋒,郭沐壯.  大連海事大學學報. 2018(04)
[4]基于物元法的船舶夜航光環(huán)境評價[J]. 黃成,阮光輝,馬野,朱金善.  照明工程學報. 2017(06)
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[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡在治理海上光污染中的應用[J]. 劉娜.  艦船科學技術(shù). 2016(18)
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博士論文
[1]海上光污染對船舶夜航安全的影響與對策研究[D]. 朱金善.大連海事大學 2015
[2]視覺目標識別與三維定位關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 謝妤嬋.天津大學 2009
[3]體育照明質(zhì)量檢測和設計的新方法[D]. 魏永健.天津大學 2005

碩士論文
[1]基于圖像自動識別的大氣能見度測量方法研究[D]. 荊霄.西安理工大學 2019
[2]基于數(shù)字圖像的眩光評價方法研究及控制系統(tǒng)設計[D]. 洪振.天津工業(yè)大學 2018
[3]LED表面亮度測試方法研究及亮度分析系統(tǒng)研制[D]. 嚴威.廈門大學 2017
[4]中間視覺下駕駛員視覺疲勞的道路照明色度學研究[D]. 李正陽.深圳大學 2017
[5]基于證據(jù)理論的船舶夜航安全評價研究[D]. 董日輝.大連海事大學 2016
[6]基于亮度成像技術(shù)的道路照明檢測研究[D]. 王康.浙江大學 2016
[7]半導體激光船舶號燈的設計與仿真[D]. 吳同飛.大連海事大學 2015
[8]基于彩色CCD相機測量海上背景光亮度的研究[D]. 崔正付.大連海事大學 2015
[9]基于數(shù)碼相機的亮度分布測試研究[D]. 廖啟栗.中國計量學院 2014
[10]玻璃幕墻眩光污染監(jiān)測方法及儀器研究[D]. 閻冰.天津大學 2014



本文編號：3492027