王群朋， 张金水， 赵银祥， 张明阳

(1. 广州航海学院 海运学院， 广州 510725； 2. 武汉理工大学 a. 智能交通系统研究中心;b. 国家水运安全工程技术研究中心， 武汉 430063； 3. 阿尔托大学 工程学院， 艾斯堡 芬兰 20110)

提高船舶检测和跟踪技术对于保障船舶安全航行、减少海事事故和实现船舶信息化管理而言具有重要意义。[1]船舶检测和跟踪的方法繁多，检测设备复杂多样，例如雷达、船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)和视频装置等。 在特殊环境下，各种类型设备的监控效果都会受到影响，例如夜间环境能见度低，视线模糊，虽然雷达能助航，但雷达目标不够直观，无法判断目标的种类[2]，AIS信号易丢失且易受船载设备的影响。[3]针对夜间海事监控存在的不足，提出一种基于视频图像处理的夜间船舶检测和跟踪方法，进一步为船舶夜间航行监管提供技术支持。

传统的夜间船舶检测方法可分为红外摄像头、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)和卫星检测等3类。首先，利用红外摄像头较强的适应能力进行夜间船舶检测。LIU等[4]通过在桥墩上搭建平台、架设红外摄像头构建船桥碰撞报警系统，能实现白天和夜间的船舶检测。LIU等[5]为实现港口全天候船舶异常行为检测，避免船舶发生被偷事件，采用红外摄像头进行港口船舶检测，并运用SAR进行全天候船舶检测。TELLO等[6]和MARINO[7]分别采用小波变换和陷波滤波器进行SAR图像船舶检测，但因SAR能量消耗较高，无法保证对夜间船舶航行的持续监控，该方式主要应用于渔业检测和漏油管理中；……