[发明专利]基于图像处理的船底下方设备状况检测平台

权利要求书

1.一种基于图像处理的船底下方设备状况检测平台，所述检测平台包括船底固定架、去散射处理设备和设备状况识别设备，所述去散射处理设备和所述设备状况识别设备都位于所述船底固定架上，所述去散射处理设备用于对船底正下方的水下图像执行清晰化处理，以获得清晰化水下图像，所述设备状况识别设备基于所述清晰化水下图像判断水下设备状况。

2.如权利要求1所述的基于图像处理的船底下方设备状况检测平台，其特征在于，所述检测平台还包括：

伽利略定位设备，设置在船舶上，用于接收伽利略卫星发送的伽利略定位数据；

供电设备，设置在船舶上，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；

移动硬盘，设置在船舶上，预先存储了破损等级对照表，所述破损等级对照表保存了每一个破损等级所对应的破损区域所处曲线的周长、面积和形状参数；

水下拍摄设备，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子设备为所述CMOS摄像头的水下拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对船底目标拍摄以获得包含船底下方水下设备的水下图像；

超声波测距设备，设置在所述船底固定架上，用于测量所述船底固定架距离下方设备的距离，并作为设备相对距离输出；

所述去散射处理设备与所述CMOS摄像头、所述超声波测距设备和所述辅助照明子设备分别连接，以获得所述设备相对距离和所述辅助照明亮度，并基于所述设备相对距离和所述辅助照明亮度去除所述水下图像中因为辅助照明子设备照射而在船底水下设备上形成的散射光成份，以获得清晰化水下图像；

所述设备状况识别设备包括阈值分析子设备和破损区域特征提取子设备；

所述阈值分析子设备与所述去散射处理设备连接，从0-255依次选择灰度值作为备选灰度值，使用备选灰度值将所述清晰化水下图像分割为备选目标区域图像和备选背景区域图像；基于备选目标区域图像像素总数、备选目标区域图像像素灰度平均值、备选背景区域图像像素总数和备选背景区域图像像素灰度平均值计算灰度值类间方差值，具体计算为：备选目标区域图像像素灰度平均值减去备选背景区域图像像素灰度平均值，获得的差的平方值乘以备选目标区域图像像素总数和备选背景区域图像像素总数即为灰度值类间方差值；将最大灰度值类间方差值所对应的备选灰度值作为分割阈值输出；

破损区域特征提取子设备，与所述阈值子分析设备、所述去散射处理设备和所述移动硬盘分别连接以获得所述分割阈值，包括背景分割单元、破损区域连通单元、特征识别单元和破损等级识别单元；所述背景分割单元与所述阈值分析设备和所述去散射处理设备分别连接，使用分割阈值将所述清晰化水下图像分割为最终目标区域图像和最终背景区域图像；所述破损区域连通单元与所述背景分割单元连接，用于基于最终目标区域图像中区域边界上相邻像素的连通性，确定将区域包围起来的封闭曲线；所述特征识别单元与所述破损区域连通单元连接，基于所述封闭曲线确定破损区域的周长、面积和形状参数，所述形状参数等于周长的平方除以面积的4π；所述破损等级识别单元与所述阈值分析设备和所述移动硬盘分别连接，基于确定的周长、面积和形状参数在破损等级对照表中查找对应的破损等级以作为目标破损等级输出；

嵌入式处理器，设置在船舶控制室内，通过电缆与所述设备状况识别设备连接，还与所述伽利略定位设备连接，当接收到所述目标破损等级时，将所述目标破损等级转发给所述无线通信接口，并将所述清晰化水下图像进行压缩编码以获得水下压缩图像；

无线通信接口，与所述嵌入式处理器连接，用于在接收到所述目标破损等级时，将所述水下压缩图像和所述目标破损等级通过无线通信网络发送到水上搜救平台。

3.如权利要求2所述的基于图像处理的船底下方设备状况检测平台，其特征在于，所述检测平台还包括：

显示设备，与所述嵌入式处理器连接，用于显示与所述目标破损等级对应的文字信号。

4.如权利要求2所述的基于图像处理的船底下方设备状况检测平台，其特征在于：

所述设备状况识别设备与所述去散射处理设备被集成在一块集成电路板上。