目标：运用先进机器视觉与图像分析技术，保障国家海岸线安全

　　海岸线是陆地与海洋的交界线。一般分为岛屿海岸线和大陆海岸线。它是发展优良港口的先天条件。曲折的海岸线极有利于发展海上交通运输。按海岸的形态和成分来分，中国的海岸有平原海岸、山地港湾海岸及生物海岸3类。我国东部临海，海岸线总长度达3.2万多千米，其中大陆海岸线，北起鸭绿江口，南至北仑河口，长达1．8万多千米。我国海岸形势大体以杭州湾为界，杭州湾以北，海岸线穿过几个隆起带及沉降带，表现为上升的山地港湾海岸与下降的平原海岸交错的格局；杭州湾以南，海岸线基本处于同一隆起带，具有较一致的特点，多为海蚀海岸，特点是区折陡峭，地形险要。

　　目前，不仅是海啸、海洋风暴等自然灾害对海岸线造成生命财产损失（例如大连福佳PX工厂防波堤被冲垮事件），来自海上的恐怖主义、海盗、走私、非法移民等犯罪活动的威胁也变得越来越严峻。因此，对于濒海国家来说，完善的海岸监视和防御系统正变得日益重要，成为海岸线上不可缺少的"眼睛"和"耳朵"。高科技的发展，使得现代海岸监视手段已不再是传统的观测塔，而是向着高技术、多平台、多手段和多层次的方向发展，出现了海、陆、空等多种海岸监视系统。

　　洛雅德“海岸线安全监控系统”分地面和天空两部分。天空监控部分基于双目立体视觉技术，由加载高清网络摄像机的四旋翼飞行器对海岸线和近海海域进行监控和数据采集，再基于采集到的图像视频进行海岸海洋安全性分析。借助系统的基本功能，管理人员就可在监控中心通过监视器画面了解海面情况、指挥工作，实现海岸海洋管理监控实时化、指挥决策科学化，达到合理使用海洋资源，有效保护海洋生态环境的目标。

　　双目立体视觉三维重建系统一般由图像获取、摄像机标定、图像校正、立体匹配和深度值计算5部分组成：
（1）图像获取：二维图像的获取是三维重建的前提，系统使用2台摄像机获取原始图像。理论上对摄像机的位置没有严格要求，但为了便于后续计算，2台摄像机应尽可能向前平行对准，并保证适当长度的基线。此外，在实际拍摄过程中要考虑视点位置、光照条件、摄像机性能以及景物特点等因素的影响，以利于后面的立体匹配运算。
（2）摄像机标定：为了确定摄像机的内外参数、建立摄像机成像模型，进而确定物点和像点的数学关系。这种数学关系是二维像点信息反解得出物点三维信息的基础。
（3）图像校正：通过一定的变换，使图像对中的共轭极线位于同一水平线上，从而使二维空间的匹配问题简化为一维空间的求解。图像经过校正后，摄像机达到了数学上的理想状态，有利于提高后续立体匹配的效率和鲁棒性。
（4）立体匹配：该步骤是双目立体视觉三维重建系统的核心，决定了三维重建的最终效果。立体匹配算法在另一幅图像上为每一个像素点搜索到对应像素，并将结果保存为整数视差值形式，算法最终获得一个与原图像分辨率一致的视差图。立体匹配算法的计算量通常很高，所以通常会在立体匹配之前进行图像校正，以提高算法效率。
（5）深度值计算：依据三角测量原理，利用摄像机模型和视差图重建出场景的三维点云信息。重建精度主要受匹配视差精度和基线宽度的影响，其一般与匹配视差精度成正比，与摄像机基线长度成反比，而当视差精度不足时会出现片层状点云瑕疵。

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