王正辉 李文华 陈先国

摘要：针对在内河航道航行的船舶，由于船舶的航行速度和船舶自身运动带来周围水波纹扰动等相关因素，使得像混合高斯模型等一般的物体运动检测算法不能很好的工作，由此提出了一种有效的背景建模策略，并通过最大类间方差法来消除水波纹等噪声的干扰。实验结果显示，该方法可以实时工作，并取得较好的效果。

关键词：背景建模;运动目标检测;水波纹消除;噪声;船舶

中圖分类号：TP391.41      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）11-0229-02

Ship Motion Detection Based on Background-difference Method

WANG Zheng-hui1， LI Wen-hua1*， CHEN Xian-guo2

（1.Yangtze University， Jingzhou 434000， China; 2.Hubei Lanyu Navigation Mark Equipment CO.，LTD， Jingzhou 434000， China）

Abstract： For ships sailing in inland waterways， the general object motion detection algorithms such as Gaussian mixture model can't work well due to related factors such as the surrounding water ripple disturbance caused by the ship's sailing speed and the ship's own movement， so an effective background modeling strategy is proposed， and the interference of noise such as water ripples is eliminated by the maximum between-class variance method . Experimental results show that this method can work in real time and achieve better results.

Key words：background modeling; moving target detection; elimination of water ripple; noise; ship

1 引言

近年来，各地提出了智慧公交、智慧城市等概念，在航道建设方面，也提出了建设智慧航道的需求[1]，以此更加高效地管理和维护航道。智慧航道的建设不仅仅需要依靠船舶自身的AIS（Automatic Identification System）信息，同时还需要在航道上建立CCTV（Closed Circuit Television）监控网络，通过视频监控来监测航道上船舶上下游的数量、吨位等数据。其中船舶运动检测又是最为基础的一项工作，如何有效的检测船舶运动成为一项重要任务。

对于船舶监控视频的运动目标检测，因摄像头安装位置和角度的不同，在运动检测中会有不同的噪声干扰。当摄像头在桥顶部监控船舶时，船运动产生的水泡和船体阴影是主要噪声，而由于摄像头距离的原因，树叶的摇摆，水面的浅波纹等噪声可以忽略不计。针对水泡和船体阴影的噪声，腾飞[2]等人利用视觉注意机制生成显著图，对显著图进行自适应分割，然后与改进的混合高斯建模背景减除法进行融合，从而检测船体。……