近年来,随着国际间贸易快速发展,全球航运运力变得紧张,造船需求非常旺盛。我国船舶制造业也有了蓬勃发展,已经成为全球重要的造船中心之一。但是我国船舶配套电子设备的市场占有率却非常低。船舶的配套电子设备的核心任务是船舶的安全航行,主要依靠船舶导航、监控、交通安全管理系统等设备的协作。国际上现有的船舶安全交通管理系统主要有自动雷达标绘仪、船舶自动识别系统、以及GPS加电子海图技术,它们大大提高了船舶安全航行的质量,但是由于自身特点的限制,也存在着许多的不足。本文基于船舶在航海中的安全防范需求,研究以视频自动预警为主的船舶安全交通防范技术,弥补了它们在船舶安防与交通管理上的缺陷,进一步提高了船舶安全航行的质量。在此基础上,采用夜视仪与CCD摄像头复用的技术实现了全天候的安全监控,尤其是在夜间或者能见度较低的恶劣天气状况下依然可以正常运行。论文首先分析了国内外船舶安全防范相关技术的现状和发展,深入分析了船舶姿态测量与安全防范的技术原理,此后采用TI的OMAP3530技术平台,根据系统设计的需求扩展了船舶姿态信号采集子系统与视频信号采集子系统。其中船舶姿态信号采集子系统可以实时的测量船舶自身的各项姿态信息,并根据一些关键参数还能计算出入侵船舶的目标方位与距离。这些信息对于船舶安防的后续处理至关重要。文中所述视频信号采集子系统利用Linux下的V4L技术实现了对TVP5146芯片的驱动,从而采集到CCD摄像头或者夜视仪提供的模拟视频信号。然后利用OMAP3处理器强大的双核功能,实现对图像视频的后端处理,实现了对入侵船舶的自动检测、追踪与识别。最后,利用Qt4.6开发工具制作了较为友好的船舶安全交通管理人机界面,实现了整个原理型样机,验证了各项基本功能。论文设计了一种性能强大、功能齐全的嵌入式船舶安全防范的软硬件平台,并在其上实现了富有特色的人机交互管理界面和基本的船舶安防功能,所实现的系统,具有较好的应用前景和研究参考价值。