مروری بر فیزیک تشکیل تصویر و کاربردهای بینایی رایانه ای در سامانه های دریایی

آنچه بینایی رایانه ای دریایی را از سایر حوزه های بینایی ماشین متمایز می کند، ماهیت فیزیکی محیطی است که در آن تصویر شکل می گیرد. در دریا، فوتون ها پیش از رسیدن به حسگر، از یک سطح آینه ای متحرک، یک جو حاوی ذرات نمک و بخار آب و یک سکوی نوسان کننده عبور می کنند. این مقاله با اتخاذ رویکردی مبتنی بر زنجیره تشکیل تصویر، مسیر کامل از فوتون تا تصمیم را در بینایی رایانه ای دریایی دنبال می کند. ابتدا فعل و انفعالات نور با سطح دریا و جو دریایی با استفاده از معادلات فرنل و توزیع شیب Cox-Munk تحلیل می شود. سپس پاسخ حسگرهای مختلف (مرئی، مادون قرمز، پلاریزه) به این شرایط بررسی می گردد. در ادامه، تکنیک های بازسازی تصویر شامل حذف مه مبتنی بر مدل Koschmieder و سرکوب درخشش خورشید با تجزیه مود تجربی مرور می شود. وظایف ادراکی شامل تشخیص افق، تشخیص شناور با YOLO-MSD و IRS-DETR و تقسیم بندی سطح آب با RSOS-Net تحلیل می گردد. کاربردهای عملیاتی در خودکارسازی بندری، پایش زیرآبی و پایش نشت نفت بررسی می شود. نهایتا، مجموعه داده های کلیدی نظیر SeaClips، LaRS و VesselReID-۱۶۵۶ و چالش های ارزیابی مورد بحث قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

بینایی رایانه ای ، تشکیل تصویر ، سرکوب درخشش ، حذف مه ، تشخیص شناور