基于YOLOv5和北斗短报文的船舶识别系统设计与实现
这是一篇关于视频监控图像,YOLOv5,北斗短报文,轻量化目标识别,预警发布的论文, 主要内容为广西作为我国南部沿海省份水运发达,内河航道中存在大量的游船、渔船,在北部湾等海面上也有类别丰富的海运船舶。为了保障船舶运输安全,管理部门通常会在内河岸边、海岸边及海岛上,架设一些高空瞭望型高清监控摄像头,实时监控船舶运行情况,及时发现安全隐患,通过预警发布提醒管理部门和附近船舶。但是上述视频监控设备智能化程度不高,通常安装于偏远海岸、河岸和岛屿,由于缺乏4G等常规通信信号,容易导致预警通信困难,重新建设通信设施成本高。北斗短报文通信属于卫星通信,采用北斗短报文传输预警信息,虽然不受传统通信设施的约束,但北斗通信单次通信长度存在一定限制,传输船舶图片难度较大,采用传统的图像压缩处理方式,也无法通过一条北斗短报文将高空瞭望型监控摄像头拍摄的图片传输完成。针对偏远海岸、河岸和岛屿地区高空瞭望型高清监控摄像设备目标智能识别、传输预警信息难题,本论文分别开展基于深度学习的船舶目标识别和基于北斗短报文预警信息传输技术研究,本文的研究内容和成果如下:(1)针对视频监控设备识别船舶智能化程度不高、目标检测网络推理速度较慢的问题,提出一种基于YOLOv5模型改进的轻量化船舶目标检测网络。首先利用Labelimg软件制作监控图像下的船舶数据集以及对数据集进行增强,然后利用Ghostmix网络模块、深度可分离卷积、快速金字塔池化模块构建轻量化的目标检测网络,同时采用协同注意力机制提高船舶检测的精度。实验结果表明,所提网络的精确率、召回率、F1分数、m AP、FPS分别达到94.7%、92.2%、93.4、95.2%、8帧/s,相较于基础YOLOv5网络在准确率、召回率、F1分数以及m AP指标分别提高了10.7%、10.5%、10.60%、13.7%,在推理速度方面提高了17帧每秒。(2)针对北斗短报文单次通信长度存在限制,传输可疑船舶图片难度较大的问题,提出YOLOv5s识别船舶图像提取摘要信息的方法,研究北斗通信传输协议,设计北斗短报文合并机制以及超时重传机制,按照北斗通信传输协议封装文字摘要信息,并实验验证北斗通信传输协议进行预警传输的可行性。(3)在上述研究基础上,基于前后端技术及算法模型部署技术,设计并实现了北斗通信船舶识别系统,该系统实现了视频监控模块、视频图像分析模块、预警信息北斗发送模块、预警数据管理与交互模块,集成了船舶实时监控、船舶智能分析、预警发送、信息交互等功能,论证了上述目标识别算法及北斗短报文通信技术的可行性。
基于北斗的全域旅游景区综合管理平台设计与实现
这是一篇关于景区管理平台,智慧旅游,北斗短报文,应急救援的论文, 主要内容为某市积极响应国家全域旅游建设号召,在充分贯彻全域旅游国家政策的基础上,结合自身旅游发展的特点和资源优势,深入研究和理解创建全域旅游城市“五项”措施,贯彻并遵守先进性、开放性、兼容性、安全性、可靠性、资源保护的设计原则,提出基于北斗的全域旅游景区综合管理平台的建设需求。基于北斗的全域旅游景区综合管理平台系统建设,重点从协调和利用某市各旅游相关资源,以提升游客旅游体验;利用现代化信息技术和先进的应用管理模式,提升景区信息化管理水平;快速、准确的响应景区应急预案,以保障游客的生命安全等方面考虑,进行平台设计开发和建设。最终,综合管理平台将具备身份认证功能、位置分布查看功能、观光车船历史轨迹回放功能、基本信息管理功能、资源统计功能、应急管理功能、日志功能,能够提供面向游客的综合旅游信息服务、面向管理部门的全域管理服务、支持个性化旅游产品开发等全方位的服务能力。基于北斗的全域旅游景区综合管理平台的核心是通过对卫星导航定位技术、北斗短报文通信与移动互联网通信技术、智能感知技术和大数据技术等各种技术的整合,实现对景区的游客活动、应急保障、其它资源等进行全面、及时的感知和可视化管理,提高景区各类信息的采集、处理与分析的智能化程度,实现综合、实时、可持续信息化景区综合管理的目标。景区综合管理平台重点设计实现了基于位置的游客、景区工作人员、越野车和观光车船等景区资源的监控和管理能力,便于景区管理人员实时掌握景区资源的位置情况。同时本平台实现了在没有移动网络信号的情况下,利用北斗短报文进行通信的应急保障功能。此功能可以提供应急求救、指挥救援、实时跟踪救援队和求救者位置,监控整个搜救过程,全程保障搜救任务的进行,为景区旅游项目拓展起到重要推动作用。
融合北斗短报文的多协议网关设计与实现
这是一篇关于物联网,融合网关,Linux嵌入式,北斗短报文,监控系统的论文, 主要内容为随着物联网技术的迅速发展,物联网产品广泛应用于各行各业,显著地提高了工业生产效率和人们的生活水平。然而,目前大多数物联网技术的研究和应用建立在完善的有线或无线网络基础上,在缺少通信设施的偏远地区,如何低成本、可靠地传输节点数据成为亟需解决的难题。同时,随着物联网连接设备种类和数量的增加,采用单一协议组网的方式采集、传输数据难以满足现代物联网的应用需求,而多协议组网又会导致感知层数据多源异构通信困难。针对上述问题,本文基于北斗短报文设计实现了一种多协议融合网关,在解决偏远地区通信问题的同时,对物联网感知层数据进行统一管理,实现异构网络多源数据的互联互通。本文主要工作内容如下:(1)结合北斗短报文与传统有线、无线通信协议的优点,设计实现了多协议融合网关。并基于融合网关建立了适用于多场景的数据采集监控系统,给出系统的整体设计框架,包括数据采集终端、多协议融合网关、后台服务端三个部分。(2)完成了融合网关的硬件电路、软件驱动设计。网关采用“开发板+底板”的设计模式,使用Cortex-A53架构的开发板作为网关的主控单元,底板集成了电源、数据接收端、数据上传端、外围接口等模块,并给出各个模块的电路设计。基于Linux嵌入式构建网关操作系统,编写网关驱动程序,并完成功能调试,实现对节点数据的接收、处理、上传。(3)开发了后台服务端软件,用于接收、存储、展示网关上传的数据。服务端软件整体由数据库、前端、后端构成。使用My SQL作为服务端数据库,存储网关数据。基于Bootstrap框架构建前端页面,用于人机交互,包括数据可视化、监控设备运行状态、下达操控指令、管理用户信息等。基于SSM框架设计后端软件,负责后台服务端的逻辑操作,包括响应界面事件、处理网关上传的数据等。实验结果表明,本文设计的网关和监控系统满足预期要求,能在缺少通信设施的环境下实现数据采集、存储、展示,并实现异构网络多源数据的互联互通。
基于YOLOv5和北斗短报文的船舶识别系统设计与实现
这是一篇关于视频监控图像,YOLOv5,北斗短报文,轻量化目标识别,预警发布的论文, 主要内容为广西作为我国南部沿海省份水运发达,内河航道中存在大量的游船、渔船,在北部湾等海面上也有类别丰富的海运船舶。为了保障船舶运输安全,管理部门通常会在内河岸边、海岸边及海岛上,架设一些高空瞭望型高清监控摄像头,实时监控船舶运行情况,及时发现安全隐患,通过预警发布提醒管理部门和附近船舶。但是上述视频监控设备智能化程度不高,通常安装于偏远海岸、河岸和岛屿,由于缺乏4G等常规通信信号,容易导致预警通信困难,重新建设通信设施成本高。北斗短报文通信属于卫星通信,采用北斗短报文传输预警信息,虽然不受传统通信设施的约束,但北斗通信单次通信长度存在一定限制,传输船舶图片难度较大,采用传统的图像压缩处理方式,也无法通过一条北斗短报文将高空瞭望型监控摄像头拍摄的图片传输完成。针对偏远海岸、河岸和岛屿地区高空瞭望型高清监控摄像设备目标智能识别、传输预警信息难题,本论文分别开展基于深度学习的船舶目标识别和基于北斗短报文预警信息传输技术研究,本文的研究内容和成果如下:(1)针对视频监控设备识别船舶智能化程度不高、目标检测网络推理速度较慢的问题,提出一种基于YOLOv5模型改进的轻量化船舶目标检测网络。首先利用Labelimg软件制作监控图像下的船舶数据集以及对数据集进行增强,然后利用Ghostmix网络模块、深度可分离卷积、快速金字塔池化模块构建轻量化的目标检测网络,同时采用协同注意力机制提高船舶检测的精度。实验结果表明,所提网络的精确率、召回率、F1分数、m AP、FPS分别达到94.7%、92.2%、93.4、95.2%、8帧/s,相较于基础YOLOv5网络在准确率、召回率、F1分数以及m AP指标分别提高了10.7%、10.5%、10.60%、13.7%,在推理速度方面提高了17帧每秒。(2)针对北斗短报文单次通信长度存在限制,传输可疑船舶图片难度较大的问题,提出YOLOv5s识别船舶图像提取摘要信息的方法,研究北斗通信传输协议,设计北斗短报文合并机制以及超时重传机制,按照北斗通信传输协议封装文字摘要信息,并实验验证北斗通信传输协议进行预警传输的可行性。(3)在上述研究基础上,基于前后端技术及算法模型部署技术,设计并实现了北斗通信船舶识别系统,该系统实现了视频监控模块、视频图像分析模块、预警信息北斗发送模块、预警数据管理与交互模块,集成了船舶实时监控、船舶智能分析、预警发送、信息交互等功能,论证了上述目标识别算法及北斗短报文通信技术的可行性。
基于YOLOv5和北斗短报文的船舶识别系统设计与实现
这是一篇关于视频监控图像,YOLOv5,北斗短报文,轻量化目标识别,预警发布的论文, 主要内容为广西作为我国南部沿海省份水运发达,内河航道中存在大量的游船、渔船,在北部湾等海面上也有类别丰富的海运船舶。为了保障船舶运输安全,管理部门通常会在内河岸边、海岸边及海岛上,架设一些高空瞭望型高清监控摄像头,实时监控船舶运行情况,及时发现安全隐患,通过预警发布提醒管理部门和附近船舶。但是上述视频监控设备智能化程度不高,通常安装于偏远海岸、河岸和岛屿,由于缺乏4G等常规通信信号,容易导致预警通信困难,重新建设通信设施成本高。北斗短报文通信属于卫星通信,采用北斗短报文传输预警信息,虽然不受传统通信设施的约束,但北斗通信单次通信长度存在一定限制,传输船舶图片难度较大,采用传统的图像压缩处理方式,也无法通过一条北斗短报文将高空瞭望型监控摄像头拍摄的图片传输完成。针对偏远海岸、河岸和岛屿地区高空瞭望型高清监控摄像设备目标智能识别、传输预警信息难题,本论文分别开展基于深度学习的船舶目标识别和基于北斗短报文预警信息传输技术研究,本文的研究内容和成果如下:(1)针对视频监控设备识别船舶智能化程度不高、目标检测网络推理速度较慢的问题,提出一种基于YOLOv5模型改进的轻量化船舶目标检测网络。首先利用Labelimg软件制作监控图像下的船舶数据集以及对数据集进行增强,然后利用Ghostmix网络模块、深度可分离卷积、快速金字塔池化模块构建轻量化的目标检测网络,同时采用协同注意力机制提高船舶检测的精度。实验结果表明,所提网络的精确率、召回率、F1分数、m AP、FPS分别达到94.7%、92.2%、93.4、95.2%、8帧/s,相较于基础YOLOv5网络在准确率、召回率、F1分数以及m AP指标分别提高了10.7%、10.5%、10.60%、13.7%,在推理速度方面提高了17帧每秒。(2)针对北斗短报文单次通信长度存在限制,传输可疑船舶图片难度较大的问题,提出YOLOv5s识别船舶图像提取摘要信息的方法,研究北斗通信传输协议,设计北斗短报文合并机制以及超时重传机制,按照北斗通信传输协议封装文字摘要信息,并实验验证北斗通信传输协议进行预警传输的可行性。(3)在上述研究基础上,基于前后端技术及算法模型部署技术,设计并实现了北斗通信船舶识别系统,该系统实现了视频监控模块、视频图像分析模块、预警信息北斗发送模块、预警数据管理与交互模块,集成了船舶实时监控、船舶智能分析、预警发送、信息交互等功能,论证了上述目标识别算法及北斗短报文通信技术的可行性。
融合北斗短报文的多协议网关设计与实现
这是一篇关于物联网,融合网关,Linux嵌入式,北斗短报文,监控系统的论文, 主要内容为随着物联网技术的迅速发展,物联网产品广泛应用于各行各业,显著地提高了工业生产效率和人们的生活水平。然而,目前大多数物联网技术的研究和应用建立在完善的有线或无线网络基础上,在缺少通信设施的偏远地区,如何低成本、可靠地传输节点数据成为亟需解决的难题。同时,随着物联网连接设备种类和数量的增加,采用单一协议组网的方式采集、传输数据难以满足现代物联网的应用需求,而多协议组网又会导致感知层数据多源异构通信困难。针对上述问题,本文基于北斗短报文设计实现了一种多协议融合网关,在解决偏远地区通信问题的同时,对物联网感知层数据进行统一管理,实现异构网络多源数据的互联互通。本文主要工作内容如下:(1)结合北斗短报文与传统有线、无线通信协议的优点,设计实现了多协议融合网关。并基于融合网关建立了适用于多场景的数据采集监控系统,给出系统的整体设计框架,包括数据采集终端、多协议融合网关、后台服务端三个部分。(2)完成了融合网关的硬件电路、软件驱动设计。网关采用“开发板+底板”的设计模式,使用Cortex-A53架构的开发板作为网关的主控单元,底板集成了电源、数据接收端、数据上传端、外围接口等模块,并给出各个模块的电路设计。基于Linux嵌入式构建网关操作系统,编写网关驱动程序,并完成功能调试,实现对节点数据的接收、处理、上传。(3)开发了后台服务端软件,用于接收、存储、展示网关上传的数据。服务端软件整体由数据库、前端、后端构成。使用My SQL作为服务端数据库,存储网关数据。基于Bootstrap框架构建前端页面,用于人机交互,包括数据可视化、监控设备运行状态、下达操控指令、管理用户信息等。基于SSM框架设计后端软件,负责后台服务端的逻辑操作,包括响应界面事件、处理网关上传的数据等。实验结果表明,本文设计的网关和监控系统满足预期要求,能在缺少通信设施的环境下实现数据采集、存储、展示,并实现异构网络多源数据的互联互通。
基于北斗短报文的机器人遥控遥测系统研究
这是一篇关于遥控测控,北斗短报文,运动学建模,逆向运动学,通信协议的论文, 主要内容为随着人工智能、云计算、物联网等新兴技术的迅猛发展,机器人遥控遥测的应用领域也在不断扩展。然而,机器人遥控遥测仍然面临着通信和数据传输方面的重大挑战,可靠远程通信方案依然是研究的重点。在此背景下,北斗短报文通信因其响应速度快、覆盖范围广、可靠性高等特点,成为机器人遥控遥测系统高效、稳定通信的理想选择。本文聚焦于实际应用场景下的机器人遥控遥测需求,重点开展了机器人控制理论、基于北斗短报文的通信优化以及机器人遥控遥测系统设计与实现三个方面的关键技术研究:(1)提出了一种基于齐次变换传递矩阵的机器人运动学建模方法,根据机器人的实际应用场景,完成结构设计建模,进行正向运动学求解,利用基于矢量积法的雅可比矩阵迭代数值法实现不满足Pieper准则构型的机器人逆向运动学求解。使用Matlab进行机器人可达工作空间和圆形轨迹作业的仿真实验,验证本文所提的正、逆向运动学解法的正确性和有效性。(2)提出了一种基于北斗短报文的可靠远程通信方法,着重于提高通信系统的通信效率和可靠性,完成了通信系统传输层通信协议封装和可靠数据传输算法设计,引入报文差错检验、多卡轮询通信、无损数据压缩、长报文拆包和组包以及超时重传和应答反馈机制,共同构建可靠、高效的数据传输策略,并通过协议传输流程设计,明确了通信系统中的报文收发流程。搭建测试平台,验证了该方法的有效性和优越性。(3)设计并实现了一种适用于本研究实际应用场景的机器人遥控遥测系统,完成了通信系统中控制端和执行端通信软件上位机的开发,为实现本研究的机器人的遥控遥测应用提供了重要的平台支撑。该系统的通信方案采用本文提出的基于北斗短报文的可靠远程通信方法,保障了机器人遥控遥测系统的通信效率和可靠性。
本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：代码客栈 ，原文地址：https://bishedaima.com/lunwen/48216.html
